The negative adsorption of anions by clay suspensions

Summary

A generalized expression for the negative adsorption of anions by clay suspensions has been derived using an extension of the procedure developed bySchofield. Negative adsorption of chloride by Na-montmorillonite has been measured in NaCl solutions from 0.1 M to 0.001 M. If the clay was purified by ultrafiltration, measured negative adsorption nearly equalled that calculated from diffuse double layer theory over the entire range of concentration. At very low electrolyte concentrations the measured negative adsorption was less than the calculated amount, probably as a result of the presence of positive charges. Polyanions such as those of metaphosphate or acrylic acid increased the negative adsorption in this region to the theoretical amount. At NaCl concentration between 0.05 and 0.005 M NaCl measured negative adsorption was a maximum of 20 per cent lower than that calculated. This probably represented the error of the approximations made in the theoretical calculations by neglecting the effect of activity corrections in the double layer.

Zusammenfassung

Ein verallgemeinerter Ausdruck für die negative Adsorption von Anionen in Tonsuspensionen wird unter Erweiterung des vonSchofield verwendeten Rechnungsverfahrens abgeleitet. Die negative Adsorption von Chlorid durch Natrium-Montmorillonite wird mit NaCl-Lösungen, 0,1 M-0,00 m, gemessen. Wenn der Ton durch Ultrafiltration gereinigt war, kam die gemessene negative Adsorption über den ganzen Konzentrationsbereich nahezu der aus der Theorie der diffusen Doppelschicht berechneten gleich. Bei sehr niedrigen Elektrolytgehalten war die gemessene negative Adsorption geringer als die berechnete, wahrscheinlich als Ergebnis der Anwesenheit von positiven Ladungen. Polyanionen wie Metaphosphat oder Acrylsäure erhöhten die negative Adsorption in diesem Bereich auf den theoretischen Wert. Für NaCl-Konzentrationen zwischen 0,05 und 0,005 m zeigte die gemessene negative Adsorption ein um 20% niedriger liegendes Maximum als das berechnete. Dies repräsentiert wahrscheinlich den Fehler in den Näherungen, die in den theoretischen Berechnungen durch Vernachlässigung der Effekte der Aktivitätskorrekturen in der Doppelschicht verursacht werden.