Sorption of the Surfactant Hyamine in Soils

A study was performed on the sorption of hyamine 1622, a cationic surfactant, from water solutions in 3 soils which, with relation to the character of their parent rocks, are referred to in this paper as a sandy soil, a loess soil and a loamy soil, respectively. The sorption process was executed with the static method: 2-gram weighed portions of soil were placed in polyethylene test tubes, adding 10 cm3 of solution with hyamine concentration in the range from 0.00015 to 0.006 mol dm–3, and then shaken for 6 hours. The level of sorption of hyamine was determined with relation to the concentration and pH of the initial solution, to the time of soil-solution contact, and in the presence of electrolytes KCl and KNO3 in the surfactant-electrolyte systems = 1 : 1 and 1 : 10. The experiments showed that with increase in the concentration of the initial solution there was an increase of hyamine sorption in the soils. It was established that the affinity sequence of the studied soils with relation to hyamine was as follows: loamy soil > loess soil > sandy soil. With increase in the pH value only slight changes were observed in the sorption effectiveness in the sandy and loess soils, while in the loamy soil the sorption remained at a constant level. Kinetic tests revealed that in the sandy and loess soils the sorption proceeded the fastest during the initial 15 minutes, and extension of the time of the soil-solution contact to 720 minutes did not produce any notable changes in the level of the sorption. In the loamy soil hyamine sorption at the level of 100 % was observed irrespective of the time of contact of the solution with the soil. The sorption process proceeded in accordance with the mechanism of pseudo second-order reaction. The presence of electrolyte caused both a reduction and an increase in the sorption of hyamine in the sandy and loess soils, but the extent of the changes was related to the type of electrolyte and to the concentration of the surfactant. Electrolyte addition had no effect on hyamine sorption in the loamy soil.

Badano sorpcję hiaminy 1622, kationowego surfaktantu, z wodnych roztworów w 3 glebach, które ze względu na charakter skał macierzystych, nazwano w pracy odpowiednio glebą piaszczystą, lessową i gliniastą. Proces sorpcji prowadzono metodą statyczną: do probówek z polietylenu odważano 2 g gleby i dodawano 10 cm3 roztworu o stężeniu hiaminy w zakresie od 0,00015 do 0,006 mol dm-3, a następnie wytrząsano przez 6 godz. Określono wielkość sorpcji hiaminy w zależności od stężenia i pH roztworu wyjściowego, czasu kontaktu gleba - roztwór oraz w obecności elektrolitów KCl i KNO3 w układach surfaktant-elektrolit = 1 : 1 i 1 : 10. Badania wykazały, że ze wzrostem stężenia roztworu wyjściowego następowało zwiększenie sorpcji hiaminy w glebach. Ustalono, że szereg powinowactwa badanych gleb względem hiaminy układał się następująco: gleba gliniasta > gleba lessowa > gleba piaszczysta. Wraz ze wzrostem pH obserwowano niewielkie zmiany efektywności sorpcji w glebie piaszczystej i lessowej, natomiast w glebie gliniastej sorpcja utrzymywała się na stałym poziomie. Badania kinetyczne wykazały, że w glebie piaszczystej i lessowej sorpcja zachodziła najszybciej w ciągu pierwszych 15 min, a wydłużenie czasu kontaktu gleba-roztwór do 720 min nie powodowało wyraźnych zmian w poziomie sorpcji. W glebie gliniastej stwierdzono 100 % stopień sorpcji hiaminy niezależnie od czasu kontaktu roztworu z glebą. Proces sorpcji zachodził zgodnie z mechanizmem reakcji pseudodrugiego rzędu. Obecność elektrolitu powodowała zarówno zmniejszenie, jak i zwiększenie sorpcji hiaminy w glebie piaszczystej i lessowej, ale w stopniu zależnym od rodzaju elektrolitu oraz stężenia surfaktantu. Dodatek elektrolitu nie wpływał na sorpcję hiaminy w glebie gliniastej.