The Effect of Submergence on Phosphorus Adsorption Charcteristics in Soils I. Changes of Adsorption Maximum, Adsorption Equilibrium Constant and Heat of Adsorption

담수처리(湛水處理)가 토양(土壤)의 인산(燐酸) 흡착(吸着) 특성(特性)에 미치는 영향(影響) I. 최대(最大) 흡착량(吸着量), 흡착(吸着) 평형상수(平衡常數) 및 흡착열(吸着熱)의 변화(變化)

  • Kim, Chan-Sub (Agricultural Chemicals Reserch Institute) ;
  • Yoo, Sun-Ho (College of Agriculture, Seoul National University)
  • Published : 1991.06.20

Abstract

This study examines the effect of submergence on phosphorus adsorption characteristics in Gangseo(paddy soil), Yesan(non-cultivated soil), and Jungdong soil(upland soil). The soils were submerged with glucose sol'n at $28^{\circ}C$ for 17 days. After the submergence, the phosphorus adsorption was conducted at three temperatures(5, 25 and $45^{\circ}C$). The phosphorus adsorption maximum($X_m$) and the equilibrium constant(K) were obtained by Langmuir adsorption isotherm, and the heat of adsorption(${\Delta}H$) was calculated by van't Hoff's equiation. Results obtained are as follows ; 1. The amounts of adsorbed P were increased with temperature, but the effects of temperature on rate of P adsorption were very small in all three soils. 2. By submergence, $X_m$ were increased from 500mg P/kg to 850mg P/kg in Gangseo soil, from 1,850mg P/kg to 3,300mg P/kg in Yesan soil, and from 310mg P/kg to 670mg P/kg in Jungdong soil. But the effects of temperature on $X_m$ were very small in all three soils. 3. Submergence decreased K for Gangseo and Yesan soils, but increased for Jungdong soil. Whereas K were increased with temperature in all three soils. 4. By submergence, ${\Delta}H$ for Gangseo soil was greatly increased (from 2.2 Kcal/mole to 3.5 Kcal/mole), whereas that for Yesan soil changed little (from 5.7 Kcal/mole to 5.5 Kcal/mole). It was 4.4 Kcal/mole in submerged Jungdong soil.

담수처리(湛水處理)에 의한 토양(土壤)의 환원(還元)이 토양(土壤)의 인산(燐酸) 흡착특성(吸着特性)에 어떠한 영향(影響)을 미치는지를 검토(檢討)하기 위하여 논으로 이용(利用)되어온 강서통(江西統), 밭으로 이용(利用)되어온 중동통(中東統), 및 미경작지(未耕作地)인 예산통(禮山統)을 공시토양(供試土壤)으로 하여 담수처리(湛水處理)후 인산(燐酸) 흡착(吸着) 실험(實驗)을 실시(實施) 하였다. 흡착(吸着) 실험(實驗)의 온도(溫度)는 $5{\sim}45^{\circ}C$이었으며, Langmuir 등온흡착식(等溫吸着式)과 van't Hoff식(式)을 이용(利用)하여 인산(燐酸) 최대(最大) 흡착량(吸着量)과 흡착평형상수(吸着平衡常數) 및 흡착열(吸着熱)을 구하였다. 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 흡착온도(吸着溫度)의 증가(增加)는 인산(燐酸)의 흡착량(吸着量)을 증가(增加) 시켰으나, 흡착(吸着) 평형(平衡)에 도달(到達)하는 속도(速度)에는 거의 영향(影響)을 미치지 못하였다. 3시간(時間)의 진탕으로 24시간후(時間後) 흡착량(吸着量)의 80~90%가 흡착(吸着)되었으며, 12시간후(時間後)에는 흡착량(吸着量)의 변화가 없었다. 2. 인산(燐酸) 최대(最大) 흡착량(吸着量)은 담수처리(湛水處理)에 의하여 강서통(江西統)은 500mgP/kg에서 850mgP/kg으로, 예산통(禮山統)은 1,850mgP/kg에서 3,300mgP/kg으로, 중동통(中東統)은 310mgP/kg에서 670mgP/kg으로 증가(增加)하였으며, 최대(最大) 흡착량(吸着量)에 대한 온도(溫度)의 효과(效果)는 거의 없었다. 3. 흡착(吸着) 평형상수(平衡常數)는 담수처리(湛水處理)에 의하여 강서통(江西統)과 예산통(禮山統)에서는 감소(減少)하였으나, 중동통(中東統)에서는 증가(增加)하였으며, 흡착온도(吸着溫度)에 따라서는 세 토양(土壤)의 값이 모두 증가(增加)하였다. 특히 점토(粘土)의 함량(含量)이 높고 토양중(土壤中) Bray 1-P의 함량(含量)이 낮은 예산통(禮山統)이 큰 값을 나타내었다. 4. Langmuir식(式)의 평형상수(平衡常數)값을 사용(使用)하여 계산(計算)한 흡착열(吸着熱)은 담수처리(湛水處理)에 의하여 강서통(江西統)은, 2.2kcal/mole에서 3.5kcal/mole로 증가(增加)하였으며, 예산통(禮山統)은 5.7kcal/mole에서 5.5kcal/mole로 거의 일정(一定)하였다. 담수(湛水)시킨 중동통(中東統)의 흡착열(吸着熱)은 4.4kcal/mole이었다.

Keywords