آزاد سازی پتاسیم از موسکویت و فلوگوپیت توسط چند اسید آلی

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

چکیده
اسید های آلی در افزایش زیست فراهمی عناصر غذایی خاک نقش مهمی دارند. پتاسیم غیر تبادلی خاک ها که عمدتاً در بین لایه های میکاها محبوس گردیده است، منبع مهمی برای پتاسیم مورد نیاز گیاهان در بسیاری از خاک ها محسوب می شود. این مطالعه به منظور تعیین تأثیر برخی اسیدهای آلی در رها سازی پتاسیم از کانی های میکایی و مطالعه تغییرات کانی شناسی کانی ها تحت تأثیر اسیدهای آلی انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل در بر گیرنده دو نوع کانی رسی ( موسکویت و فلوگوپیت )، سه نوع اسید آلی ( اگزالیک، سیتریک و مالیک ) با چهار غلظت ( صفر، 500، 2000 و 4000 میکرومولار) در شش زمان مختلف ( 5 ساعت، 2، 10، 30، 60 و 120 روز ) با سه تکرار انجام شد. کانی های میکایی ( کوچک تر از 60 میکرومتر) تحت تأثیر اسیدهای آلی با غلظت های مختلف در دوره های زمانی معین قرار گرفتند. سپس مقدار پتاسیم رها شده از این کانی ها به محلول، با دستگاه فلیم فتومتر‌اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که سرعت رهاسازی پتاسیم بسته به نوع اسیدهای آلی و ترکیب شیمیایی و ساختمان تبلور کانی های میکایی متفاوت است. اسید سیتریک با غلظت 4000 میکرومولار در بین سایر اسیدها پتاسیم بیشتری از کانی ها آزاد نمود و مقدار پتاسیم رها شده از کانی ها با افزایش غلظت اسیدها، افزایش یافت. کانی فلوگوپیت در تمام تیمارها، پتاسیم بیشتری نسبت به کانی موسکویت آزاد نمود. روند رها سازی پتاسیم غیر تبادلی از کانی ها دارای دو فاز مشخص رهاسازی سریع در مراحل اولیه و رهاسازی با سرعت ثابت تا انتهای آزمایش بود. به نظر می رسد اسیدهای آلی از طریق کئوردیناسیون گروه های کربوکسیلیک و هیدروکسیل با کاتیون های فلزی جذب کانی ها شده و کئوردیناسیون قوی اسیدهای آلی، آزادسازی پتاسیم به محلول را افزایش می دهد. کانی های میکایی تحت تأثیر اسیدهای آلی تا غلظت 4000 میکرومولار و تا 4 ماه تغییر کانی شناسی قابل تشخیص با دستگاه پراش پرتو ایکس نداشتند.

واژه های کلیدی: آزاد سازی پتاسیم، اسیدهای آلی، موسکویت، فلوگوپیت، تغییرات کانی شناسی

عنوان مقاله [English]

Potassium release from muscovite and phlogopite as influenced by selected organic acids

نویسندگان [English]

  • S. Noruzi
  • H. Khademi
Department of Soil Science, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan
چکیده [English]

Abstract
Low molecular weight carboxylic acids (LMW) play an important role in improving the bioavailability of soil nutrients. Nonexchangeable soil K, trapped between the interlayers of clay minerals, is an important source of K for plants in many soils. The objectives of this study were to determine the effect of selected LMW organic acids on the release of K from micaceous minerals and to investigate the resulting mineralogical changes. A laboratory dissolution study was carried out using a completely randomized design with three replicates. Muscovite and phlogopite (< 60 μm size) were reacted with 0, 500, 2000 and 4000 μM solutions of oxalic, citric and malic acids for a period of 5 hours to 120 days. The amount of K released to the solution was determined with flame photometer. The rate of K release varied with the type of organic acids and also the kind of mica. Citric acid solution with a concentration of 4000 μM was able to release more K from minerals. The higher the concentration of organic acid, the higher the amount of K released. The amount of K released from minerals was in the order of phlogopite>muscovite. The kinetics of non-exchangeable K release from minerals consisted of two phases, the first phase was relatively rapid and then it had a constant rate untile the end of experiment. Strongly coordinating LMW carboxylic acids enhance the mineral dissolution and weathering reactions through the detachment of surface complexes into solution. There was not any XRD detectable changes in minerals reacted with organic acids up to 4 months.

Keywords: Potassium release, Organic acids, Muscovite, Phlogopite, Mineralogical changes

CAPTCHA Image