Mechanizm absorpcji trujących jonów metali ciężkich na tlenkach metali jako głównych składnikach gleby

Adsorpcja jonów metali dwuwartościowych na powierzchniach tlenków metali przy małych stężeniach jonów w roztworach wodnych jest przedmiotem wielu badań. Istnieją trzy główne problemy stymulujące to zainteresowanie: adsorpcja silnie trujących kationów niektórych metali ciężkich, takich jak kadm lub ołów na glebach; adsorpcja radioaktywnych jonów w glebach pól zlokalizowanych w pobliżu elektrowni jądrowych; adsorpcja radioaktywnych jonów na korodujących częściach instalacji elektrowni jądrowych. W tych wszystkich układach jony metali występują w małych stężeniach, a heterogeniczność powierzchni tlenków jest jednym z najbardziej istotnych czynników. Skonstruowany przez nas model teoretyczny został oparty na założeniu energetycznej heterogeniczności powierzchni zależnie od centrów adsorpcyjnych — tlenu powierzchniowego tlenku. Nasze badania wskazują, że energia adsorpcji różnych kompleksów powierzchniowych tworzących się na różnych atomach tlenu powierzchniowego zmienia się w niezależny sposób zależnie od tlenu powierzchniowego tlenku metalu.

---

The adsorption of bivalent metal ions at oxide/electrolyte interfaces at low ion concentration is a subject of a continuously growing interest. There are three problems of a great practical importance which stimulate that growing interest: the adsorption in soil of highly poisoning cations of some heavy elements like cadmium or lead; the adsorption in soil of radioactive ions in the areas where nuclear plants are located; the adsorption of radioactive ions on corroded parts of nuclear plant installations. In all these systems, concentrations of the ions are low, and their adsorption characteristics are strongly affected by heterogeneity. The theoretical treatment was based on a picture of a heterogeneous solid surface, with different adsorption sites — the outhermost surface oxygens. Our theoretical study indicates that the binding-to-binding energies of different surface complexes, formed on different surface oxygens, vary in an independent way from one surface oxygen to another.