تبادل دو‌گانه K-Ca توسط یک رس جدا شده از خاک با مینرالوژی غالب ایلایت (میکا): 2- تعیین ضرایب انتخاب‌گری و پارامترهای ترمودینامیکی و اثر تخلیه پتاسیم بر آن‌ها

در این مطالعه ضرایب انتخاب‌گری مربوط به تبادل K-Ca در رس‌ جدا شده از خاک ایلایتی و تخلیه شده برای زمان‌های متفاوت 0، 6، 25 و 150 ساعت در دو قدرت یونی 3/0 و 002/0 مولار محاسبه و پارامترهای ترمودینامیکی مربوطه تعیین گردید. با افزایش جزء هم‌ارز پتاسیم (EK)، ضرایب انتخاب‌گری کر (KKer)، ونسلو (KV)، گاپون (KG)، گینز-توماس (KGT) و دیویس (KD) در همه رس‌ها افزایش یافت. در دامنه 7/0EK≤، 1KV< بود که گویای آن است که فاز تبادل‌گر در این دامنه پتاسیم را بر کلسیم ترجیح می‌دهد. در EK‌‌های خیلی بالا، کلسیم بر پتاسیم ترجیح داده شد. مدل رزماند-کرنفلد (KRK) به‌خوبی بر داده‌های تبادلی برازش یافت. پارامتر β در این معادله کوچکتر از 66/0 بود که حاکی از ناهمگنی مکان‌های تبادلی در رس‌های مورد مطالعه بود. مقادیر β، بر اثر تخلیه پتاسیم از رس کاهش یافت. علاوه ‌بر‌این، با کاهش قدرت یونی از 3/0 به 002/0 مولار، میانگین β کاهش یافت که گویای افزایش ناهمگنی بر اثر کاهش قدرت یونی بود. مدل محلول مرتب نیز به‌خوبی بر داده‌ها برازش یافت. برای همه رس‌ها Kex کوچکتر از 1 و G°exΔ مثبت بود. تفاوت معنا‌داری بین Kex رس‌های تخلیه شده به درجات متفاوت مشاهده نشد که گویای آن است که در رس‌های تخلیه شده و سپس فروریزش کرده، درجه تخلیه اولیه پتاسیم بر ویژگی‌های انتخاب‌گری رس تأثیری نداشته است. با کاهش قدرت یونی Kex افزایش و ΔG°ex کاهش ‌یافت که گویای کاهش تمایل برای جذب K+ نسبت به Ca2+ بود. با تغییر EK، Kex کمابیش ثابت بود. با افزایش ECa، ƒK کاهش و ƒCa افزایش یافت. مقایسه مقادیر ƒK و ƒCa محاسبه شده به دو روش ترمودینامیکی و مدل محلول مرتب نشان داد که مقادیر ƒK حاصل از مدل محلول مرتب بیشتر از ƒK محاسبه شده از روش ترمودینامیکی است.