|
Поглощение катионов тем интенсивнее, чем их больше в растворе. Но наиболее энергично поглощаются катионы с большой валентностью. Среди катионов с одинаковой валентностью энергия поглощения растет с ростом ионного радиуса и порядкового номера элемента.
Часть поглощаемых ионов может быть вытеснена другими, которых в окружающем растворе находится больше. Происходит не только поглощение (сорбция), но и возврат ранее поглощенных катионов (десорбция). Но поглощенные ионы могут образовывать прочные химические связи с ионами на поверхности коллоидной частицы. Поэтому выделяют обменную поглотительную способность и необменную, или хемосорбцию. Явления хемосорбции очень характерны для оксида железа.
При коагуляции коллоидных растворов вместе с коллоидными частицами осаждаются поглощенные катионы. При этом происходит их концентрация. После осаждения рыхлые гели, обладающие большой удельной поверхностью, продолжают играть роль сорбента и аккумулируют рассеянные в воде ионы. Особенно энергичными поглотителями являются гели органических соединений, гидроксиды марганца и железа. Таким путем в местах массовой коагуляции коллоидных растворов накапливаются значительные количества рассеянных металлов.
Водная миграция химических элементов происходит в разной форме. Так, например, основная масса мигрирующего в воде кальция переносится в виде свободных ионов, а железа — в виде комплексных соединений. Есть элементы, преобладающая часть которых переносится в сорбированном состоянии на поверхности коллоидных частиц. Так мигрирует ванадий.
Изучая элементы, содержащиеся в ничтожных количествах в поверхностных водах, очень трудно различить их миграционные формы. Поэтому для многих элементов определено суммарное содержание свободных ионов, комплексных соединений и ионов, сорбированных коллоидными частицами. Зная среднее содержание химических элементов в речных водах и величину годового стока этих вод, можно подсчитать общее количество каждого химического элемента, которое выносится с суши в океан. Так, например, содержание алюминия в речных водах очень невелико — в среднем около 0,05 мг/л. Однако на протяжении года выносится с суши 1,75 млн. т этого элемента. Даже ванадий, среднее содержание которого в речной воде ученые оценивают ничтожным значением — 0,0001 мг/л, в годовом стоке рек составляет 3500 т. На протяжении года все реки мира выносят огромное количество рассеянных химических элементов — около 30—40 млн. т.
|