Influence of temperature regime on nickel kinetics in two alluvial soils from arid region

Other Title(s)

تأثير نظم درجات الحرارة على حركيات النيكل في أرضين طينتين من مناطق جاف

Joint Authors

Ismail, Sahar Muhammad
Shihatah, Shirin Marid
Zaghlul, Ala M.

Source

Alexandria Science Exchange Journal

Issue

Vol. 40, Issue 2 (30 Jun. 2019), pp.361-369, 9 p.

Publisher

Alexandria University Faculty of Agriculture Prof Dr. A. M. Balba Society for Soil and Water Research

Publication Date

2019-06-30

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

9

Main Subjects

Chemistry

Topics

Abstract AR

اهتمت هذه الدراسة بتوضيح تفاعلات النيكل تحت تأثير درجات حرارة مختلفة بأستخدام الدراسات الكينيتيكية على نوعين من الأراضى المصرية الطينية التى تم جمعها من اراضى دلتا النيل (المنوفية) مختلفة في محتواها من الطين و الخواص الأخرى المرتبطة بهذا الأختلاف.

أوضحت النتائج المتحصل عليها من الدراسات الكينيتيكية لادمصاص و أنطلاق النيكل من الأراضى تحت الدراسة عند 5 28 50 درجة مئوية أن ثابت الأدمصاص Ka تراوح ما بين 5، 21- 5، 34 للارض رقم 1 و من 5، 32- 6، 23 كيلوكالورى/ مول للارض رقم 2 بالترتيب.

في حين كان ثابت الأنطلاق Kdتراوحت قيمتة ما بين 2، 44- 3، 71 و 2، 42- 3، 57 كيلوكالورى/ مول للارض رقم 1 و الأرض رقم 2 على الترتيب.

أيضا أظهرت النتائج ان قيم طاقة الأنطلاق كانت اعلى من قيم طاقة الربط للأدمصاص Eaمما يوضح أن أنطلاق الملوث يحتاج الى طاقة أعلى من الطاقة اللازمة للأدمصاص بالأراضى.

أظهرت ثوابت الأنطلاق الحرارى التى تم حسابها باستخدام نظريات Gibbs و Eyringان الطاقة الحرة لتبادل النيكل ΔGكانت ذات قيم سلبية تراوحت ما بين 0، 234- 0، 411 في الأرض رقم 1 بينما كانت 0، 357- 0، 436 كالورى/مول في الأرض رقم 2 مما اوضح انخفاض قيم ΔG مع زيادة درجات الحرارة.

كذلك أوضحت النتائج أن قيمΔG للانطلاق كانت اعلى من قيم ΔG للادمصاص مما يوضح ان هناك طاقة حرة مطلوبة للانطلاق اعلى من الطاقة الحرة لإدمصاص للعنصر الملوث تحت الدراسة.

يمكن القول من خلال هذة الدراسة انه يمكن استخدام الدراسات الكينيتيكية للحصول على ثوابت الديناميكا الحرارية للعناصر الملوثة في الأراضى و هذا يتضح من القيم المتحصل عليها.

اوضحت نتائج قيم الأنثالبى وهى -2، 127 و – 0، 497 كالورى/مول للارض 1 و رقم 2 على التوالى ان هناك طاقة حرارية مطلوبة للتغلب على انطلاق النيكل للاراضى تحت الدراسة.

و بالتالى يتضح من هذة الدراسة أهمية دور الحرارة في التفاعلات الكيماوية المختلفة للعناصر الملوثة التى تضاف الى التربة.

Abstract EN

The effect of soil temperature on Nickel (Ni2+) adsorption/desorption using a kinetics approach was studied in two Egyptian surface alluvial soil samples (0-30 cm) varying in their clay content and other related properties and collected from El-Menoufya Governorate, Egypt.

The kinetics of Ni2+ adsorption, as well as desorption, were determined at three temperature regimes i.

e.

5, 28, and 50°C for each soil using the batch technique.

The calculated values of energies of activation for adsorption (Ka) ranged between 5.21 - 5.34 for Soil 1 (S1) and 5.32 - 6.23 kcal mol-1 for Soil 2 (S2), respectively.

The respective values of Ed were 2.44 - 3.71 and 2.42 - 3.57 kcal mol-1.

Results also showed that the Ed values were greater than the Ea values in both soils; implying further energy has been required to desorb Ni2+ than to release for both soils.

Thermodynamic variables have been calculated by Gibbs' and Eyring's equations.

The free energy of Ni2+ adsorption (∆G°) were negative values (ranging between - 0.234 and - 0.411 in S1 and from - 0.357 to - 0.436 in S2 cal mol-1), meaning decrease in ∆G values with increasing the temperature.

For Ni2+ desorption (∆Gd), The free energy of activation values was higher than those for Ni2+ adsorption (∆Ga), suggesting that it is necessary to release Ni2+ more free energy than to adsorb it.

The good agreement of calculated AG° from Gibbs' theory reaction denoting that the thermodynamic constants could be determined using the kinetic parameters.

The enthalpy (∆H) parameter numerical values were exothermic and showed a greater binding of Ni2+ ions in S2 than in S1 according to the distinction between external surfaces to interlayer surfaces charge ratio.

The enthalpy of activation (∆H) values in both soils were - 2.127 and - 0.497 cal mol-1 in S1 and S2 respectively, proposing the heat energy needed to overcome the Ni2+ desorption in S2 as compared to S1.

American Psychological Association (APA)

Ismail, Sahar Muhammad& Shihatah, Shirin Marid& Zaghlul, Ala M.. 2019. Influence of temperature regime on nickel kinetics in two alluvial soils from arid region. Alexandria Science Exchange Journal،Vol. 40, no. 2, pp.361-369.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1102695

Modern Language Association (MLA)

Ismail, Sahar Muhammad…[et al.]. Influence of temperature regime on nickel kinetics in two alluvial soils from arid region. Alexandria Science Exchange Journal Vol. 40, no. 2 (Apr. / Jun. 2019), pp.361-369.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1102695

American Medical Association (AMA)

Ismail, Sahar Muhammad& Shihatah, Shirin Marid& Zaghlul, Ala M.. Influence of temperature regime on nickel kinetics in two alluvial soils from arid region. Alexandria Science Exchange Journal. 2019. Vol. 40, no. 2, pp.361-369.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1102695

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

-

Record ID

BIM-1102695