Влияние ионов тяжелых металлов на кислотно-основные свойства водных вытяжек из почв подзоны южной тайги

• Автор: Макарычев, Иван Павлович
• Шифр специальности: 03.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Оглавление
Введение
Г лава 1. Взаимодействие ионов металлов с органическими веществами почв (литературный обзор)
1.1. История исследования взаимодействия ионов металлов с органическими веществами почв

1.2. Природа взаимодействия ионов металлов с органическими веществами почв

1.3. Константы устойчивости комплексов

1.4. Водорастворимые органические вещества почв и их способность к комплексообразованию с металлами
1.5. Роль комплексообразования ионов металлов с органическими веществами в экосистеме
1.6. Методы исследования взаимодействия ионов металлов с органическими веществами почв

1.7. Моделирование взаимодействия органических веществ с ионами металлов

Глава 2. Объекты исследования

2.1. Болотно-подзолистая почва ЦЛГПБЗ
2.2. Подзолистая почва ЦЛГПБЗ
2.3. Дерновая почва Конаковского района Тверской области
2.4. Дерново-подзолистая почва Конаковского района Тверской области. 44 Глава 3. Методы исследования
3.1. Получение водных вытяжек из почв
3.2. Методы исследования свойств вытяжек
3.3. Приготовление вытяжек с добавками органических кислот и солей металлов
3.4. Определение показателей кислотно-основной буферное вытяжек из почв
3.5. Исследование кислотных свойств водных растворов солей металлов.

3.6. Непрерывное потенциометрическое титрование иследуемых растворов растворами солей металлов
3.7. Непрерывное титрование водных вытяжек растворами кислот с уровнем pH, соответствующим pH растворов солей металлов
3.8. Непрерывное кондуктометрическое титрование вытяжек и модельных растворов растворами солей металлов
3.9. Методы расчета показателей комплексообразования ионов меди с органическими лигандами (оксалат-ионами, водорастворимыми
веществами водных вытяжек)
ЗЛО. Оценка влияния ионов меди на комплексы ионов железа и алюминия
с водорастворимыми органическими веществами
3.11. Выделение растворимых гуминовых кислот
3.12. Получение гуминовых кислот, насыщенных ионами меди
3.13. Определение показателей молекулярно-массового распределения ГК исследуемых почв
3.14. Определение гидрофобно-гидрофильных свойств гуминовых кислот
Глава 4. Кислотные свойства ионов исследуемых металлов
Глава 5. Влияние ионов металлов на кислотность вытяжек
5.1. Изменение кислотности водных вытяжек из почв под действием ионов металлов
5.2. Изменение кислотности водных вытяжек из почв с добавками щавелевой кислоты под действием ионов меди
Глава 6. Изменение кислотно-основной буферное водных вытяжек из почв под действием ионов металлов
6.1. Кислотно-основная буферность исходных вытяжек
6.2. Кислотно-основная буферное вытяжек с добавками органических кислот
6.3. Изменение кислотно-основной буферное вытяжек из почв и вытяжек с добавками органических кислот в присутствии ионов металлов
Глава 7. Комплексообразование ионов металлов с органическими веществами по результатам электрохимических исследований
7.1. Комплексобразование ионов меди по результатам потенциометрического титрования
7.1.1. Показатели комплексообразования ионов меди с оксалат- и цитрат-ионами
7.1.2. Показатели комплексообразования ионов меди с органическими веществами водных вытяжек из исследуемых почв
7.2. Комплексообразование по результатам кондуктометрических исследований
7.3. Влияние комплексообразования ионов меди на состояние ионов других металлов (железа и алюминия)
Глава 8. Изменение свойств растворенных органических веществ вытяжек в результате комплексообразования с ионами меди
8.1. Поглощение ионов меди гуминовыми кислотами
8.2. Изменение молекулярно-массового распределения и гидрофильногидрофобных свойств гуминовых кислот
Заключение
Выводы
Список литературы
Приложение

формировании преимущественно ковалентных связей. При насыщении ГВ ионами металлов связь становится все более ионной (Орлов, 1990).
Также наблюдается смещение поглощения от 3500-3400 см'1 до 3300-3200 см'1, что объясняется вовлечением фенольных или спиртовых гидроксилов в процессы комплексообразования. Имеются сведения о вовлечении полисахаридных компонентов ФК в комплексообразование. Для меди показано вовлечение сопряженных кетонов. В обогащенных азотом и серой ГК показано участие амидных групп и сульфоновых групп.
Стехиометрия металл-органических комплексов исследована спектроскопией в видимом и ультрафиолетовом спектрах. Ионы Си2 у Fe3+, А13+ при pH 3 образуют 1:1 комплексы, при pH 5 Си2+ и Fe3+ формируют комплексы состава 2:1, а алюминий 1:1.
Способность парамагнитных переходных ионов металлов (Fe3+, Fe2+, Cu2+, Mn2+, Cr3+) погашать природную флуоресценцию некоторых лигандов объясняется способностью формировать прочные внутрисферные комплексы, в том числе с сильнокислыми карбоксильными группами в составе би-дентантных салициловых и фталатных структур. В то же время Мп2+, Со2+, Ni2+, Pb2+, А13+ проявляют слабую способность к погашению флуоресценции, что объясняется формированием непрочных внешнесферных комплексов. Эффект погашения больше проявляется при более высоких значениях pH. В ФК предполагается участие ароматических аминокислых группировок, таких как тирозин и фениламин, а также цитратных и малонатных группировок.
ЭСР позволяет исследовать взаимодействие ГВ с парамагнитными металлами, такими как Fe, Си, Mn, V. Метод позволяет получить важную информацию о состоянии окисления связанных металлов, симметрии и типе координации, определить лигандные атомы и группировки участвующие в связывании. Метод позволяет сделать выводы о механизмах связывания ионов металлов органическим веществом, о том, формируются ли внутрисферные или внешнесферные комплексы, исследовать факторы, влияющие на это (McBride, 1978; Senesi, Loffredo, 2005). Метод не требует пробоподготовки.