La distribution de 137Cs et le césium stable entre la solution aqueuse et les échantillons de sol près de la surface de cinq endroits du site de Savannah River ont été mesurés afin de développer un modèle prédictif pour l`absorption des 137Cs par les sols. La sorption de 137Cs dans ces sols semble être principalement par la vermiculite hydroxy-interstratifiée. Des études de sorption par lots avec 4 d pour l`équilibration ont été effectuées à trois concentrations de césium et à deux concentrations d`électrolyte de soutien (NaNO3). Les mélanges sol-solution ont été ajustés au pH pour évaluer les effets du pH sur la sorption du césium. Le césium sorbé était lié aux concentrations aqueuses d`équilibre du césium par un modèle isotherme Freundlich. Le modèle s`adapte sur les échelles logarithmiques ont une pente commune de 0,60 +/-0,03 pour les mélanges acides et 0,69 +/-0,04 pour les mélanges neutralisés mais ont des intercepte uniques qui sont influencés par la concentration d`électrolyte de soutien et le pH. On propose un modèle d`échange ionique qui se rapporte aux cinq sols et qui relie les isothermes de Freundlich à la capacité d`échange de cations du sol et aux concentrations aqueuses de césium, de sodium et d`une troisième espèce ionique qui était l`hydrogène dans les mélanges acides et potassium dans les mélanges neutralisés. Les ajustements de modèle sont cohérents avec les valeurs de KD dans toute la gamme de 5-2300 L kg (-1) déterminées pour les cinq types de sol. En tant que modèle alternatif, deux isothermes Langmuir ont été montés sur les données. Les résultats suggèrent une sorption du césium par (1) relativement peu de sites de cale intercalaire, très sélectifs pour le césium, et (2) des sites beaucoup plus abondants mais moins sélectifs sur les surfaces planes internes et externes. . Les équations d`isothermes analytiques telles que les isothermes Langmuir et freundlich sont largement utilisées pour modéliser les données d`adsorption. Cependant, ces isothermes sont principalement utiles pour simuler des données collectées à une valeur de pH fixe et ne peuvent pas être facilement adaptées pour simuler des effets d`adsorption dépendant du pH.
Par conséquent, la plupart des études d`adsorption utilisent actuellement des modèles numériques de complexation de surface (SCMs), qui sont plus complexes et chronophages que les modèles d`isothermes analytiques traditionnels. Dans ce travail, nous proposons un nouveau modèle d`isotherme analytique, identifié comme l`isotherme Langmuir-freundlich (MLF) modifié, qui peut être utilisé pour simuler l`adsorption dépendante du pH. L`isotherme MLF utilise une corrélation linéaire entre les valeurs de pH et de coefficient d`affinité. Nous avons validé l`isotherme proposé de MLF en prévoyant l`adsorption d`arsenic sur deux types différents de sorbants: la goethite pure et le sable enduit de goethite. Le modèle MLF a donné de bonnes prédictions pour les ensembles de données prédits expérimentaux et de complexation de surface pour ces deux sorbants. Le cadre d`analyse isotherme proposé peut aider à réduire la complexité de modélisation, le temps de développement du modèle et les efforts de calcul. L`une des limitations de la méthode proposée est qu`elle n`est actuellement valide que pour les systèmes à un seul composant. En outre, le modèle nécessite un pH spécifique au système. par rapport à la relation de coefficient d`affinité. Malgré ces limitations, l`approche fournit un cadre analytique prometteur pour simuler les effets d`adsorption dépendant du pH. À haute pression 1/n = 0, donc l`étendue de l`adsorption devient indépendante de la pression.
K et n sont des constantes pour un adsorbant donné et adsorbant à une température particulière. Il est utilisé dans les cas où l`identité réelle du soluté n`est pas connue, comme l`adsorption de matériaux colorés à partir de sucre, d`huile végétale, etc. Expérimentalement il a été déterminé que l`ampleur de l`adsorption de gaz varie directement avec la pression et puis elle varie directement avec la pression soulevée à la puissance 1/n jusqu`à ce que la pression de saturation PS soit atteinte.
