在蒙特莫里隆石和高林石上吸附过程中对同位素分离的实验调查

科学领域:

• 地质化学 地质化学
• 环境科学 环境科学
• 矿物学是什么?矿物学是什么?

背景情况:

• (Cd) 同位素是Cd来源和地化学过程的新兴标记物.
• 粘土矿物质由于其高吸附能力,显著影响Cd迁移.
• 在对粘土矿物质的吸附过程中,Cd同位素分离的机制尚不清楚.

研究的目的:

• 在蒙莫里隆石和高林石上实验研究Cd吸附机制.
• 为了确定在这些粘土矿物质上吸附过程中Cd同位素分离的程度.
• 阐明Cd同位素分离和表面复合结构之间的关系.

主要方法:

• 在蒙莫里隆石和高林石上对Cd吸附的实验研究.
• 使用扩展的X射线吸收细结构 (EXAFS) 光谱.
• 使用 Δ ^{114/110 Cd_{溶解-吸附}值进行分析的Cd同位素分离.}

主要成果:

• 较轻的Cd同位素优先吸附到粘土矿物质上.
• 观察到最小的Cd同位素分离 (Δ^114/110Cd_{溶解-吸附} ≈0.03‰) 独立于pH值,度和离子强度.
• EXAFS揭示了吸附的Cd形成了外球表面复合体,其Cd-O键的长度与溶液环境相似.

结论:

• 在粘土矿物质上吸附过程中,Cd同位素分离受到表面复合物的结构变化所限制.
• 在粘土矿物质上的Cd吸附对土壤和沉积物中的Cd同位素变异性产生最小的影响.
• 土壤和沉积物中Cd同位素比率的变化主要表明Cd来源的变化.