文章插图
土壤物理化学吸附性【土壤物理化学吸附性】土壤物理化学吸附性又叫离子交换吸附 ， 是土壤的一种吸收性能 。指土壤溶液里的离子与土壤细粒表面所吸附的同性电荷离子之间相互交换的物理化学现象 。
基本介绍中文名：土壤物理化学吸附性
外文名：Soil physical and chemical adsorption
学科：生态工程
领域：环境科学
别称：离子交换吸附
释义：土壤的一种吸收性能
简介土壤物理化学吸附性是由土壤细粒带有电荷所引起的 。土壤对阳离子和阴离的交换吸附 ， 就是因为上壤带有正、负电荷 。它是土壤吸收性能中最为重要的一种 ， 对植物养分的保蓄、供应和调节以及土壤形成和特性 ， 都具有重大的影响 。土壤的物理化学性质土壤具有肥力和净化力 。土体是具有特殊层次性和空隙性的土壤结构体 ， 其功能的体现源于土壤的物理化学性质 ， 如土壤的吸附性能、酸硷性能和氧化还原性能等 。土壤物理化学吸附性分离茶氨酸L-茶氨酸(L-theanine)是茶叶中特有的非蛋白胺基酸 ， 占茶叶游离胺基酸的50%左右 。它具有影响脑中神经递质分泌、拮抗咖啡因引起的兴奋、缓解紧张情绪、降血压、抗疲劳、辅助抑制肿瘤等生理功能 。近年来对茶氨酸的研究日趋活跃 ， 利用化学方法合成茶氨酸 ， 已有大量的研究报导和专利 ， 但其安全性有待验证 。利用细胞培养和微生物发酵法虽能生产天然茶氨酸 ， 但由于运行成本过高 ， 暂时还无法产业化 。国内利用低档茶叶提取茶多酚的生产厂家很多 ， 其提取茶多酚后排放的废水中含有一定量的茶氨酸 ， 基本未加以综合利用 。因此 ， 从生产茶多酚的工业废水中提取天然茶氨酸将为茶叶的综合利用与开发提供新的方向 。工业废水经微滤、超滤、脱色等预处理后 ， 通过离子交换树脂法对茶氨酸进行吸附分离 ， 这一工艺是茶氨酸生产的重要过程 ， 本实验系统地研究了001×7离子交换树脂对茶氨酸的吸附分离特性 。pH值对土壤物理化学吸附性的影响通过静态吸附实验考察了不同pH条件下001×7离子交换树脂对茶氨酸吸附容量的影响 。可以看出 ， 离子交换树脂对茶氨酸的吸附量受pH的影响较大 ， 在pH为3.5左右时达到最大 。茶氨酸是中性胺基酸 ， 在酸性条件下带正电荷 ， 由于溶液的pH值不同 ， 导致茶氨酸的电离程度不同 ， 酸性越大 ， 电离程度越强 ， 正电荷与强酸性阳离子作用 ， 越有利于反应的进行 ， 交换量也就越大 。不过当pH值继续降低时 ， 溶液中H+浓度增加 ， 产生竞争吸附 ， 导致交换容量略微降低 。茶氨酸浓度对土壤物理化学吸附性的影响树脂吸附目标产物时 ， 存在着一个吸附平衡 ， 该平衡和料液浓度有很大的关係 。尤其是当树脂的吸附平衡是受液膜扩散控制时 ， 料液浓度对吸附平衡影响更大 。考察了不同浓度的茶氨酸溶液对树脂吸附容量影响 。可以看出 ， 随溶液中茶氨酸浓度的增加 ， 树脂的交换容量增大 ， 但在浓度大于3mg/ml以后 ， 增加茶氨酸浓度对提高交换容量效果不大 。流速对土壤物理化学吸附性的影响通过动态吸附实验 ， 考察了在pH为3.5 ， 浓度为3mg/ml的条件下 ， 不同流速对茶氨酸流出曲线的影响 。随着流速的增加 ， 穿透时间提前 ， 此时的流出曲线趋于平坦 。在提高流速的条件下 ， 树脂颗粒表面液膜变薄 ， 液膜阻力减小 ， 造成液膜传质係数增大 ， 传质速率增加 ， 而且由于流速的加快 ， 造成树脂与茶氨酸溶液两相接触时间变短 ， 交换不完全 。在流速为3BV/h时 ， 流出曲线较为平坦 ， 而当流速降为2BV/h、1BV/h时相差不是很大 。但是流速过低 ， 同样会造成柱内液相的纵向混返严重 ， 不利于树脂的吸附 ， 另外还使生产周期增长 ， 成本增加 ， 因此选择2BV/h为适宜的上样流速 。