Вторичная обменная адсорбция

Случай вторичной обменной адсорбции является наиболее общим. Этому виду адсорбции подвержены в той или иной мере все ионы, находящиеся в растворе.

Представим себе частицы ионного кристалла, находяще­гося в растворе, который наряду с ионами радиоактивного эле­мента содержит отрицательно заряженные собственные ионы кристалла и положительно заряженные ионы других эле­ментов.

По причинам, указанным выше, частицы ионного кристалла окажутся заряженными отрицательно, причем вблизи поверх­ности каждой из них возникнет положительно заряженный слой компенсирующих ионов. При этом все присутствующие в рас­творе ионы будут стремиться занять место во внешней обкладке двойного слоя, иначе говоря, будут в какой-то мере подвержены вторичной адсорбции.

Другими словами, вторичная обменная адсорбция – это перенос ионов радионуклида из объема раствора во внешнюю обкладку ДЭС.

Величина адсорбции радиоактивного элемента во внешней обкладке двойного слоя будет зависеть:

1) от общего числа вторично адсорбированных ионов (ад­сорбционной емкости), определяемого зарядом поверхности ча­стиц, т. е. от первичной потенциалобразующей адсорбции;

2) от доли адсорбционной емкости, приходящейся на радио­активный элемент.

В результате взаимодействия между ионами, находящимися во внешней обкладке двойного слоя и в растворе, будет дости­гнуто состояние равновесия, после чего соотношение между чи­слами ионов различных элементов во внешней обкладке и в рас­творе будет оставаться неизменным.

Вторичная адсорбция не обладает избирательностью. В этом процессе могут принимать участие все ионы определенного знака.

Уравнение вторичной адсорбции имеет вид:

=ab^Z, где - коэффициент адсорбции

Заметим, что коэффициент адсорбции отличается по своей величине от степени адсорбции (по сути Х равен S), a и b – стехиометрические коэффициенты. Характеризующие свойства ДЭС; Z- заряд радионуклида.

Из уравнения видно, что коэффициент адсорбции экспоненциально зависит от заряда сорбируемого иона. Существует и другое уравнение (рассмотрим позже)

Старик показал, что адсорбция ионов радия, актиния и тория на кристаллах йодида серебра при прочих равных условиях составила соответственно 7, 75 и 100%.