Первычная обменная адсорбция
Первичная адсорбция — адсорбция в поверхностном слое кристалла. В ней могут принимать участие только ионы, изотопные или изоморфные ионам, образующим кристаллическую решетку адсорбента
Первичная обменная адсорбция является результатом стехиометрического обмена ионами между поверхностью кристалла и раствором и не приводит к изменению заряда поверхности.
????
Первичная потенциалообразующая адсорбция
Для радиохимии более важной является потенциалобразующая первичная адсорбция. В основе этого вида адсорбции лежит процесс переноса собственных ионов адсорбента из раствора на поверхность кристалла, приводящий к избытку этих ионов на поверхности и возникновению скачка потенциала.
Представим себе кристаллический осадок, находящийся в его насыщенном растворе. Допустим, что значение химического потенциала одного из ионов на поверхности кристалла меньше химического потенциала этого иона в насыщенном растворе:
| `m±<m±, | (6.1) |
Тогда при погружении кристаллов в раствор часть заряженных ионов перейдет из раствора на поверхность кристалла, образуя внутреннюю обкладку двойного слоя. При этом совершается работа переноса электрического заряда из раствора на поверхность кристалла:
| Dm± = m± - `m0± = m0± ± RT lna± - `m0± = zFji, | (6.2) |
где m0± и `m0± — стандартные химические потенциалы ионов соответственно в растворе и на поверхности кристалла; а — активная концентрация иона в растворе; z — заряд иона; F — постоянная Фарадея; ji — ионная часть скачка потенциала на границе раздела фаз. Тогда
 | (6.3) |
где a±@m±.
Значение заряда на поверхности кристалла может быть рассчитано по формуле
| Q = Cji | (6.4) |
где С — емкость двойного слоя.
Вместе с тем этот заряд равен:
| Q = `NzF | (6.5) |
где `N — количество избыточных ионов на поверхности (в моль).
Из соотношений (6.3) и (6.5) следует, что
 | (6.6) |
Из соотношений (6.3) и (6.6) видно, что скачок потенциала и количество избыточных ионов на поверхности зависят от концентрации потенциалобразующих ионов в растворе. При работе с микроколичествами радиоактивных элементов их адсорбцией по этому механизму можно пренебречь. Однако знание закономерностей первичной потенциалобразующей адсорбции позволяет регулировать заряд поверхности адсорбента, определяющий величину вторичной обменной адсорбции.
\
Вторичная обменная адсорбция
Вторичная обменная адсорбция является результатом обмена ионов во внешней обкладке двойного электрического слоя носителя на одноименно заряженные ионы, находящиеся в растворе.
Рассмотрим наиболее простой случай вторичной обменной адсорбции — на поверхности ионных кристаллов. Нарушение стехиометрии на поверхностном слое кристалла за счет первичной потенциалобразующеи адсорбции приводит к соответствующему нарушению стехиометрии в прилегающем слое раствора — к возникновению внешней обкладки двойного слоя. Это означает, что в прилегающем слое раствора концентрируются ионы со знаком заряда, противоположным знаку заряда поверхности (компенсирующие ионы). Если осадок неспецифического носителя находится в его насыщенном растворе, содержащем ионы радиоактивного элемента (или радиоактивного нуклида), то в образовании внешней обкладки двойного слоя принимают участие и эти ионы.