吸着等温線によるアロフェン質火山灰土への硫酸イオン吸着機構の考察
硫酸イオンは, アロフェン質火山灰土に吸着して, 土壌を安定な凝集構造にし, また, 硝酸イオンの移動を促進することが知られている.しかし, その吸着機構は十分明らかになっていない.本研究では, バッチ法により, pH4, 5, 6, 7におけるアロフェン質火山灰土への硫酸イオン吸着量を測定し, その吸着等温線から硫酸イオンの吸着機構を考察した.どのpHにおいても, 横軸を濃度の対数目盛に取った吸着等温線は, 平衡溶液濃度0.5mmolc・l-1の周辺で階段状となり, 異なる吸着エネルギを持つ吸着サイトの存在が示唆された.低pHになるほど吸着エネルギの大きな吸着サイトの割合が大きくなると考えら...
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| Published in | Nōgyō Doboku Gakkai ronbunshū Vol. 2004; no. 230; pp. 187 - 192 |
|---|---|
| Main Authors | , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
社団法人 農業農村工学会
01.04.2004
農業農村工学会 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0387-2335 1884-7234 |
| DOI | 10.11408/jsidre1965.2004.187 |
Cover
| Abstract | 硫酸イオンは, アロフェン質火山灰土に吸着して, 土壌を安定な凝集構造にし, また, 硝酸イオンの移動を促進することが知られている.しかし, その吸着機構は十分明らかになっていない.本研究では, バッチ法により, pH4, 5, 6, 7におけるアロフェン質火山灰土への硫酸イオン吸着量を測定し, その吸着等温線から硫酸イオンの吸着機構を考察した.どのpHにおいても, 横軸を濃度の対数目盛に取った吸着等温線は, 平衡溶液濃度0.5mmolc・l-1の周辺で階段状となり, 異なる吸着エネルギを持つ吸着サイトの存在が示唆された.低pHになるほど吸着エネルギの大きな吸着サイトの割合が大きくなると考えられた.平衡溶液濃度が50mmolc・l-1程度以上で, pHによる差がほとんどなくなり, 濃度上昇に伴い吸着量も増加し続けることを明らかにした.水溶液中での沈殿形成濃度より明らかに低濃度において, 沈殿が土粒子表面で形成されることが示唆された. |
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| AbstractList | バッチ法により、pH4?7におけるアロフェン質火山灰土への硫酸イオン吸着量を測定し、その吸着等温線から硫酸イオンの吸着機構を考察した。どのpHにおいても、横軸を濃度の対数目盛に取った吸着等温線は、平衡溶液濃度0.5mmolc・1(-1)の周辺で階段状となり、異なる吸着エネルギを持つ吸着サイトの存在が示唆された。低pHになるほど吸着エネルギの大きな吸着サイトの割合が大きくなると考えられた。平衡溶液濃度が50mmolc・1(-1)程度以上で、pHによる差がほとんどなくなり、濃度上昇に伴い吸着量も増加し続けることを明らかにした。水溶液中での沈殿形成濃度より明らかに低濃度において、沈殿が土粒子表面で形成されることが示唆された。 硫酸イオンは, アロフェン質火山灰土に吸着して, 土壌を安定な凝集構造にし, また, 硝酸イオンの移動を促進することが知られている.しかし, その吸着機構は十分明らかになっていない.本研究では, バッチ法により, pH4, 5, 6, 7におけるアロフェン質火山灰土への硫酸イオン吸着量を測定し, その吸着等温線から硫酸イオンの吸着機構を考察した.どのpHにおいても, 横軸を濃度の対数目盛に取った吸着等温線は, 平衡溶液濃度0.5mmolc・l-1の周辺で階段状となり, 異なる吸着エネルギを持つ吸着サイトの存在が示唆された.低pHになるほど吸着エネルギの大きな吸着サイトの割合が大きくなると考えられた.平衡溶液濃度が50mmolc・l-1程度以上で, pHによる差がほとんどなくなり, 濃度上昇に伴い吸着量も増加し続けることを明らかにした.水溶液中での沈殿形成濃度より明らかに低濃度において, 沈殿が土粒子表面で形成されることが示唆された. |
| Author | 石黒, 宗秀 服部, 保誠 牧野, 知之 赤江, 剛夫 |
| Author_FL | HATTORI Yasunobu MAKINO Tomoyuki AKAE Takeo ISHIGURO Munehide |
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| DOI | 10.11408/jsidre1965.2004.187 |
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| DocumentTitle_FL | Adsorption Isotherm of Sulfate on an Allophanic Andisol |
| EISSN | 1884-7234 |
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| PublicationTitle | Nōgyō Doboku Gakkai ronbunshū |
| PublicationTitleAlternate | 農土論集 |
| PublicationTitle_FL | Transactions of The Japanese Society of Irrigation, Drainage and Reclamation Engineering |
| PublicationYear | 2004 |
| Publisher | 社団法人 農業農村工学会 農業農村工学会 |
| Publisher_xml | – name: 社団法人 農業農村工学会 – name: 農業農村工学会 |
| References | Yamaguchi, N. U., Okazaki, M. and Hashitani. T.(1999): Volume changes due to SO4, Se04, and H2PO4 adsorption on amorphous Iron (l11) hydroxide in an aqueous suspension, J. Colloid Interface Sci., 209,: p.386-391. He, L. M., Zelazny, L. W., Baligar, V. C., Ritchey, K. D. and Martens, D. C.(1997) Ionic strength effects on sulfate and phosphate adsorption on γ-alumina and kaolinite: Triple-layer model,. Sod Sci. Soc. Am. J., 61, p.784-793. Curtin, D., and Syers, J. K.(1990b): Extractability and adsorption of sulphate in soils, J Soil Sci., 41, p.305-312. 大井節男 (2003): 吸着における拡散平衡, 吸着理論の発展, 足立泰久・岩田進午編, 土のコロイド現象, 学会出版センター, p.333-360 Rajan, S. S. S.(1979): Adsorption and desorption of sulfate and charge relationships in allophanic clays, Soil Sci. Soc. Am. J., 43, p.65-69. Ostergren, J. D., Brown, Jr., G. E., Parks, G. A. and Persson, P.(2000): Inorganic ligand effects on Pb (II) sorption to goethite. II.Sulfate, J. Colloid Interface Sci., 225, p.483-493. 農業技術研究所化学部編 (1984): 農業技術研究所ほ場の土壌および三要素試験の概要, 農業技術研究所化学部資料第3号, 農林水産省農業環境技術研究所. Marcus, Y.(1988): Ionic radii in aqueous solutions, Chem. Rev., 88, p.1475-1498. Rajan, S. S. S.(1978): Sulfate adsorbed on hydrous alumina, ligands displaced, and changes in surface charge, Soil Sci. Soc. Am. J., 42, p.39-44. 大井節男, 足立泰久, 原口暢朗, ルーク・コパル (2000b): 吸着理論の発展, 農土学会誌, 68 (5), p.479-486. Peak, D., Ford, R. G and Sparks, D. L.(1999): An in situ ATR-FTIR investigation of sulfate bonding mechanisms on goethite, J. Colloid Interface Sci,. 218, p.289-299. Curtin, D., and Syers, J. K.(1990a): Mechanism of sulphate adsorption by two tropical soils,. J. Soil Sci., 41, p.295-304. 大井節男, 足立泰久, 原口暢朗, ルーク・コパル (2000a): 吸着現象の物理的基礎, 農土学会誌, 68 (4), p.351-361. Ishiguro, M., Song, K-C. and Yuita. K.(1992): Ion transport in an allophanic andisol under the influence of variable charge, Soil Sci. Soc. Am. j, 56, p.1789-1793. Parfitt, R. L. and Smart, R. C.(1978): The Mechanism of Sulfate Adsorption on Iron Oxides, Soil Sci. Soc. Am. J, 42, p.48-50. Ishiguro, M., Manabe, Y., Seo, S. and Akae, T.(2003): Effect of sulfate on nitrate transport in volcanic ash soils sampled from the A and B horizons. Soil Sci. and Plant Nutrition, 49 (2), p.249-254. Marsh, K. B., Tillman, R. W. and Syers, J. K.(1987) Charge relationships of sulphate sorption by soils, Soil Sci. Soc. Am. J, 51,: p.318-323. Maneepong, S., and Wada, S.(1991): Stability of Cl, NO3, C104, and SO4 surface complexes at synthetic goethite/aqueous electrolyte interfaces, Soil Sci. Plant Nutr., 37, p.141-150. Agbenin, J. O.(1997): Sulfate retention by kaolinitic alfisols from Nigerian savanna, Sod Sci. Soc. Am. J., 61, p.53-57. Ishiguro, M. and Nakajima, T.(2000): Hydraulic conductivity of an allophanic Andisol leached with dilute acid solutions. Soil Sci. Soc. Am. J. 64 (3), p.813-818. Hug, S. J.(1997) In situ transform infrared measurements of sulfate adsorption on Hematite in aqueous solutions, J Colloid Interface Sci., 188, p.415-419. 山口紀子 (2003): 土壌コロイドが誘発する沈殿反応, 足立泰久・岩田進午編, 土のコロイド現象, 学会出版センター, p.407-420. Zhang, P. C., and Sparks, D. L.(1990): Kinetics and mechanisms of sulphate adsorption/desorption on goethite using pressure-jump relaxation,. Sod Sci. Soc. Am. J, 54, p.1266-1273. Gebhardt, H., and Coleman, N. T.(1974): Anion adsorption by allophonic tropical soils: 1-1.Sulfate adsorption, Soil Sci. Soc. Am. Proc., 38, p.259-262. 大瀧仁志 (1990): イオンの水和, 共立出版, p.30. |
| References_xml | – reference: 大井節男 (2003): 吸着における拡散平衡, 吸着理論の発展, 足立泰久・岩田進午編, 土のコロイド現象, 学会出版センター, p.333-360 – reference: 大井節男, 足立泰久, 原口暢朗, ルーク・コパル (2000a): 吸着現象の物理的基礎, 農土学会誌, 68 (4), p.351-361. – reference: Ostergren, J. D., Brown, Jr., G. E., Parks, G. A. and Persson, P.(2000): Inorganic ligand effects on Pb (II) sorption to goethite. II.Sulfate, J. Colloid Interface Sci., 225, p.483-493. – reference: Yamaguchi, N. U., Okazaki, M. and Hashitani. T.(1999): Volume changes due to SO4, Se04, and H2PO4 adsorption on amorphous Iron (l11) hydroxide in an aqueous suspension, J. Colloid Interface Sci., 209,: p.386-391. – reference: 大瀧仁志 (1990): イオンの水和, 共立出版, p.30. – reference: Gebhardt, H., and Coleman, N. T.(1974): Anion adsorption by allophonic tropical soils: 1-1.Sulfate adsorption, Soil Sci. Soc. Am. Proc., 38, p.259-262. – reference: Hug, S. J.(1997) In situ transform infrared measurements of sulfate adsorption on Hematite in aqueous solutions, J Colloid Interface Sci., 188, p.415-419. – reference: Marcus, Y.(1988): Ionic radii in aqueous solutions, Chem. Rev., 88, p.1475-1498. – reference: Marsh, K. B., Tillman, R. W. and Syers, J. K.(1987) Charge relationships of sulphate sorption by soils, Soil Sci. Soc. Am. J, 51,: p.318-323. – reference: Zhang, P. C., and Sparks, D. L.(1990): Kinetics and mechanisms of sulphate adsorption/desorption on goethite using pressure-jump relaxation,. Sod Sci. Soc. Am. J, 54, p.1266-1273. – reference: Maneepong, S., and Wada, S.(1991): Stability of Cl, NO3, C104, and SO4 surface complexes at synthetic goethite/aqueous electrolyte interfaces, Soil Sci. Plant Nutr., 37, p.141-150. – reference: Rajan, S. S. S.(1978): Sulfate adsorbed on hydrous alumina, ligands displaced, and changes in surface charge, Soil Sci. Soc. Am. J., 42, p.39-44. – reference: He, L. M., Zelazny, L. W., Baligar, V. C., Ritchey, K. D. and Martens, D. C.(1997) Ionic strength effects on sulfate and phosphate adsorption on γ-alumina and kaolinite: Triple-layer model,. Sod Sci. Soc. Am. J., 61, p.784-793. – reference: 農業技術研究所化学部編 (1984): 農業技術研究所ほ場の土壌および三要素試験の概要, 農業技術研究所化学部資料第3号, 農林水産省農業環境技術研究所. – reference: 大井節男, 足立泰久, 原口暢朗, ルーク・コパル (2000b): 吸着理論の発展, 農土学会誌, 68 (5), p.479-486. – reference: 山口紀子 (2003): 土壌コロイドが誘発する沈殿反応, 足立泰久・岩田進午編, 土のコロイド現象, 学会出版センター, p.407-420. – reference: Peak, D., Ford, R. G and Sparks, D. L.(1999): An in situ ATR-FTIR investigation of sulfate bonding mechanisms on goethite, J. Colloid Interface Sci,. 218, p.289-299. – reference: Rajan, S. S. S.(1979): Adsorption and desorption of sulfate and charge relationships in allophanic clays, Soil Sci. Soc. Am. J., 43, p.65-69. – reference: Ishiguro, M., Manabe, Y., Seo, S. and Akae, T.(2003): Effect of sulfate on nitrate transport in volcanic ash soils sampled from the A and B horizons. Soil Sci. and Plant Nutrition, 49 (2), p.249-254. – reference: Ishiguro, M., Song, K-C. and Yuita. K.(1992): Ion transport in an allophanic andisol under the influence of variable charge, Soil Sci. Soc. Am. j, 56, p.1789-1793. – reference: Curtin, D., and Syers, J. K.(1990b): Extractability and adsorption of sulphate in soils, J Soil Sci., 41, p.305-312. – reference: Parfitt, R. L. and Smart, R. C.(1978): The Mechanism of Sulfate Adsorption on Iron Oxides, Soil Sci. Soc. Am. J, 42, p.48-50. – reference: Curtin, D., and Syers, J. K.(1990a): Mechanism of sulphate adsorption by two tropical soils,. J. Soil Sci., 41, p.295-304. – reference: Ishiguro, M. and Nakajima, T.(2000): Hydraulic conductivity of an allophanic Andisol leached with dilute acid solutions. Soil Sci. Soc. Am. J. 64 (3), p.813-818. – reference: Agbenin, J. O.(1997): Sulfate retention by kaolinitic alfisols from Nigerian savanna, Sod Sci. Soc. Am. J., 61, p.53-57. |
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| Snippet | 硫酸イオンは, アロフェン質火山灰土に吸着して, 土壌を安定な凝集構造にし, また, 硝酸イオンの移動を促進することが知られている.しかし, その吸着機構は十分... バッチ法により、pH4?7におけるアロフェン質火山灰土への硫酸イオン吸着量を測定し、その吸着等温線から硫酸イオンの吸着機構を考察した。どのpHにおいても、横軸を濃度の対数... |
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| SourceType | Open Access Repository Publisher |
| StartPage | 187 |
| SubjectTerms | Adsorption Adsorption isotherm Allophanic Andisol Langmuir equation pH Precipitation SO4 アロフェン質火山灰土 ラングミュア式 吸着 吸着等温線 沈殿 硫酸イオン |
| Title | 吸着等温線によるアロフェン質火山灰土への硫酸イオン吸着機構の考察 |
| URI | https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsidre1965/2004/230/2004_230_187/_article/-char/ja https://cir.nii.ac.jp/crid/1573105977603554944 https://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010691601 |
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