Влияние фоновых примесей Cs+ и K+ в электролите на смачивание и диффузию цезия в бентоните

Исследовано поведение цезия при сорбции и диффузии в бентоните месторождения Таганское. Изотермы сорбции получены в растворе 0,01 М NaClO4 в широком диапазоне концентраций Cs+ от следовых уровней до 10−3 М. Сорбция цезия нелинейна и определяется наличием как высоко-, так и низкоселективных обменных ионообменных сайтов. Диффузионные свойства образца определяли методом through-diffusion с тритием, что позволило оценить эффективный коэффициент диффузии и пористость. В поддерживающем электролите были обнаружены следовые количества стабильных Cs+ и K+, которые существенно влияют на результаты как сорбционных, так и диффузионных экспериментов. Учет этих примесей приводит к заметным изменениям изотерм сорбции при низких концентрациях и влияет на интерпретацию транспортных параметров. На основе полученных транспортных и сорбционных параметров моделировали диффузию цезия с использованием многокомпонентного реактивного транспортного подхода с учетом ионообменных процессов и конкуренции катионов. Достигнуто удовлетворительное соответствие между экспериментальными и смоделированными данными. Результаты демонстрируют применимость термодинамического моделирования для описания миграции сорбируемых катионов в глинистых материалах.