Suo - Mires and peat 31 (1980)

• Metsänheimo, ORCID ID: –

• Kortesharju, ORCID ID: –
• Rantala, ORCID ID: –

Turpeen ioninvaihtotutkimuksiemme tässä osassa olemme tutkineet alkaali-, maa-alkaali-, eräiden kolmenarvoisten metallien, hopea-, elohopea(II)- ja ammoniumionien, adsorpoitumista turpeeseen.

Alkali- ja maa-alkalimetalli-ionit noudattavat ionsäteittensä mukaista odotettua sitoutumista eli että pienemmän ionisäteen omaava ioni sitoutuu voimakkaimmin. Ainoan poikkeuksen tekee stronttiumioni, jonka sitoutuminen on poikkeuksellisen voimakasia. Pyrimme selvittämään jatkossa syyn stronttiumin voimakkaaseen kela-toitumiseen. Myöskin ammoniumioni on poikkeava, sillä se ei absorpoidu lainkaan turpeeseen näissä tutkimusolosuhteissa.

Kolmiarvoisten raskaiden metalli-ionien tutkimuksiin vaikuttavat jo niiden taipumus muodostaa hydroksideja. Tämä aiheuttaa tuloksissa huomattavaa hajontaa, mikä voidaan todeta kuvasta 3.

Elohopea(II)-ioni absorpoituu pylväsko-keissa huomattavan voimakkaasti, mutta staattisissa ravistelukokeissa heikohkosti. Tämä johtunee elohopean hydroksidien muodostuksesta.

Koska turve on yhä halpa materiaali ja öljypohjaisten ioninvaihtohartsien hinta kohoaa jatkuvasti, niin on syytä jatkaa turpeen ioninvaihto-ominaisuuksien tutkimuksia. Tulevien tutkimusten tarkoituksena on selvittää niitä tekijöitä, jotka vaikuttavat eniten ioninvaihto-ominaisuuksiin, jotta löytäisimme keinot parantaa turpeen ionin-vaihtokapasiteettia ja mahdollisesti saada käyttökelpoinen vaihtoehto nykyisille ionin-vaihtohartseille.

• Tummavuori, ORCID ID: –
• Aho, ORCID ID: –

• Koski, ORCID ID: –
• Yliruokanen, ORCID ID: –

• Salo, ORCID ID: –

Turpeen kuljetukseen liittyviä ongelmia on tarkasteltu sekä laiteteknisesti että myös kustannusten kannalta, mutta toistaiseksi matemaattisten mallien käyttäminen näihin ongelmiin on ollut vähäistä (Salonen, 1979). Olemme kehittäneet yksinkertaisen lineaarisen mallin, jolla turpeen kuljetuksia voidaan tarkastella matemaattista lähesty-mistapaa noudattaen.Kokonaisratkaisu koostuu kuvassa 1 esitetyssä kaaviossa.

Varastojen valvonta, kuljetuskustan-nuksien seuranta ja käyttäjien vaatimukset ovat tarvittavaa perustietoa.

Tämän jälkeen generoidaan lineaarisen mallin vaatima syöttötietomatriisi. Kuljetusten optimointi tapahtuu käyttäen yhtälöitä 1—4 ja laskennan antamia tuloksia käytetään hyväksi päätöksenteossa. Mallissa otetaan huomioon kuljetustavat, vuodenajat ja eri kuljetusreittien vaikutus. Tuloksia tarkasteltaessa ja tulkittaessa käytetään hyväksi herkkyysanalyysiä.

• Mauranen, ORCID ID: –
• Nyrönen, ORCID ID: –
• Siekkinen, ORCID ID: –

Turpeen ioninvaihto-ominaisuuksia tutkittaessa kohdataan heti aluksi kaksi vaikeutta: 1) tutkimusmenetelmän valinta, 2) turpeen esikäsittely tutkimuksia varten.

Valitsimme tutkimusmenetelmiksi staattisen ravistelumenetelmän, jossa tunnettua määrää turvetta ravisteltiin metalliliuoksella kunnes oli saavutettu tasapainotila. Tämän jälkeen liuoksen metallipitoisuus määritettiin ja sen muutoksesta alkuperäisen liuospitoisuuden nähden voitiin laskea turpeeseen sitoutuneen metalli-ioninmäärän. Toiseksi menetelmäksi valitsimme dynaamisen menetelmän, jossa tunnetun turvemää-rän läpi valutetaan vakionopeudella vakio-pitoista metalli-ionin liuosta. Liuoksen konsentraation muutoksesta voidaan laskea turpeen sitoma metalli-ionien määrä. Kuten kuvasta 4 selviää, niin pylväskokeilla saadaan suuremmat ioninvaihtokapasiteetin arvot kuin ravistelukokeilla. Kokeisiin käytimme sellaisenaan jyrsinturvetta.

Eri ionien adsorptiojärjestys noudattaa Irwing-Williams'in siirtymäalkuainemetallien kompleksinmuodostusjärjestystä (Kuva 4 ja 5). Tämä on osoituksena, että lähinnä kemiallisten sidosten muodostus turpeen komponenttien ja metalli-ionien välillä hallitsee ionien adsorptiota, josta syystä ioninvaihtokapasiteetin arvo on myös voimakkaasti pHista riippuvainen (Kuva 6).

Ei ainoastaan turvetyyppi, vaan myös suon sijainti vaikuttaa turpeen ionien vaihto-ominaisuuksiin.

Kun verrataan eri tutkijoiden saamia tuloksia keskenään, niin on muistettava, että tutkimustulokset riippuvat suuresti käytetystä tutkimusmenetelmästä ja turpeen esikäsittelystä.

• Tummavuori, ORCID ID: –
• Aho, ORCID ID: –

• Niskanen, ORCID ID: –

• Pelkonen, ORCID ID: –

• Urvas, ORCID ID: –

• Silvola, ORCID ID: –

• Kivinen, ORCID ID: –

• Pohjonen, ORCID ID: –

• Pakarinen, ORCID ID: –
• Tolonen, ORCID ID: –