The object of this study was to compare the results obtained with four methods of determination of cation exchange capacity (CEC) and sum of exchangeable cations (Ca, Mg, K) in soils. One of these methods is Kappen’s method and the others methods are based on different extracting reagents: sodium acetate (pH = 8.2), barium chloride and hexaamminecobalt(III) chloride. Values measured with barium ions and hexaamminecobalt(III) ions as index cations are very comparable and these two methods can be considered as equivalent. Kappen’s method gives overestimated results, especially for acid soils reach in organic matter and very calcareous soils. Sodium acetate, buffering the pH of the extracting solution, causes increase of numbers of negatively charged sites and particularly those bonded to organic matter and for this reason values obtained with this method are overestimated. Nevertheless, it is possible to correct this error for a given soil sample by regression equation considering pH of soil, clay and organic carbon content.
PL
Celem niniejszej pracy było porównanie wyników oznaczania czterema niezależnymi metodami pojemności wymiany kationów (CEC) i ilości zasadowych kationów wymiennych (Ca, Mg, K) w glebach. W badaniach zastosowano tradycyjną zmodyfikowaną metodę Kappena oraz trzy standardowe metody, w których wykorzystuje się różne odczynniki ekstrakcyjne: octan amonu (pH = 7), chlorek baru i chlorek heksaaminokobaltu(III). Wartości pojemności wymiany kationów, uzyskane z zastosowaniem jonów baru (Ba2+) i jonów heksaaminokobaltu(III) (Co(NH3)63+), są powtarzalne i porównywalne; te dwie metody można uznać za ekwiwalentne. Zmodyfikowana metoda Kappena daje zawyżone wyniki, szczególnie dla gleb kwaśnych, zasobnych w materię organiczną, oraz gleb zasadowych, zawierających znaczne ilości węglanów. W metodzie z octanem amonu roztwór ekstrakcyjny ma właściwości buforowe, co powoduje zwiększenie ilości ujemnie naładowanych miejsc zdolnych do sorpcji, szczególnie powstałych w wyniku dysocjacji kwaśnych grup materii organicznej, wskutek zwiększenia wartości pH do pH odczynnika ekstrakcyjnego. Powoduje to zawyżenie pojemności wymiany kationów głównie dla gleb kwaśnych. Błąd ten można zredukować poprzez równanie regresji uwzględniające pH gleby i zawartość węgla w związkach organicznych.
Wymiana jonowa jest jednym z głównych procesów geochemicznych kształtujących skład chemiczny użytkowych wód podziemnych. Pojemność wymiany kationów (PWK) jest ważnym parametrem wymaganym przez programy do modelowania transportu reaktywnego, chociaż rzadko oznaczanym w badaniach hydrogeochemicznych. Jednak wzrost znaczenia modeli transportu reaktywnego wymaga zastosowania bardziej dokładnych wielkości PKW, co wiąże się z zastosowaniem optymalnych i precyzyjnych metod oznaczeń tego parametru. Niniejszy artykuł prezentuje wartości PWK próbek osadów pobranych z doliny kopalnej w rejonie Raciborza. W zbiorniku tym występowanie wielu kationów jest kontrolowane przez proces wymiany jonowej. Pomiary PWK były wykonywane przy użyciu trzech metod (wzór empiryczny, metoda statyczna, eksperyment kolumnowy). Następnie przedyskutowano różnice pomiędzy uzyskanymi wynikami.
EN
Ion exchange is one of the major geochemical processes affecting chemical composition of potable groundwater. Cation exchange capacity (CEC) is a major parameter required by reactive transport models. Nevertheless, the said parameter is rarely quantitatively evaluated in hydrogeochemical studies. Since the role of reactive transport models increases, the choice of the most accurate method of CEC evaluation is of major significance in groundwater studies. The paper presents the values of CEC of sediments sampled in the buried valley aquifer in the Racibórz area. In that aquifer, the distribution of many cations is controlled by ion exchange process. The measurements of CEC were performed with the use of three conventional methods (empirical formula, batch test and column experiment). Subsequently, the differences among the results are discussed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.