Концентрирование свинца и марганца полимерными хелатными сорбентами и их определение в объектах окружающей среды

• Автор: Дорофеев, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Ионное состояние РЬ и Мп в абиотических объектах окру жающей среды и их воздействие на живые организмы.

1.1.1. Свинец.

1.1.2. Марганец.

1.2. Соосадительные и сорбционные методы разделения и концентрирования микроэлементов

1.3. Соосадительное концентрирование на органических и неорганических коллекторах.

1.4. Контактная адсорбция свинца и марганца.

1.4.1. Концентрирование на активных и модифицированных у глях.

1.4.2. Ионообменное концентрирование

1.4.3. Координационнохимическая адсорбция
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ
КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СВИНЦАИ И МАРГАНЦАН ПОЛИМЕРНЫМИ ХЕЛАТНЫМИ СОРБЕНТАМИ.
2.1. Реактивы, растворы, аппаратура.
2.2. Подготовка сорбентов и проб
2.3. Определение оптимальных условий сорбции
2.3.1. Влияние кислотности среды на сорбцию элементов.
2.3.2. Степень извлечения, коэффициент разделения и коэффициент концентрирования элементов.
2.3.3. Влияние времени и температуры
2.3.4. Десорбция элементов
2.3.5. Исследование изотерм сорбции.
2.3.6. Сорбционная емкость по отношению к отдельным элементам
2.3.7. Определение констант устойчивости комплексов металлов с полимерными хеяатными сорбентами.
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ ХЕЛАТНЫХ СОРБЕНТОВ.
3.1. Определение статической емкости сорбента по иону н атрия
3.2. Потенциометрическое титрование сорбентов.
3.3. Определение констант кислотноосновной ионизации.
Глава 4. КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ЗАВИСИМОСТИ В РЯДУ ИЗУЧЕННЫХ
СОРБЕНТОВ И ОБОСНОВАНИЕ ХИМИЗМА СОРБЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ.
4.1. Корреляция между кислотноосновными свойствами полимерных хелатообразующих сорбагтов и константами Гаммета
4.2. Корреляция между рН сорбции элементов и константами Гаммета.
4.3. Корреляция между кислотноосновными свойствами полимерных хелатообразующих сорбентов и сорбции элементов.
4.4. Корреляции между рК,,,, ФАГ сорбентов и рК устойчивости полихелагов.
4.5. Обоснование химизма сорбции
4.6. Зависимости рН комплсксообразовання от рК ионизации
ФАГ сорбентов и констант гидролиза ионов металлов.
Глава 5. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ СПОСОБОВ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА И МАРГАНЦА В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.
5.1. Выбор объектов анализа и влияние макроэлементов на определение микропримесей.
5.2. Концентрирование РЬ и Мп
5.3. Оценка избирательности аналитического действия сорбентов.
5.4. Разработка новой методики группового концентрирования и выделения свинца и марганца из объектов окружающей ср еды
5.4.1. Предварительная подготовка проб воды и почвы
5.4.2. Новые методики концентрирования свинца и марганца сорбентом полистирол2аминоазо2окси3нитро5бензолсульфокислота с последующим их атомноабсорбционным определением
5.4.3. Апробация новой методики определения свинца и марганца
в воде и почве
Выводы.
Список использованной литсрату ры.
Приложение.
Введение
Актуальность


По исследованиям взвешенные формы играют важную роль в миграции свинца в пресных водах, причем во многих водных объектах эти формы преобладают . По масштабам выброса в атмосферу свинец занимает первое место среди микроэлементов. В Мировой океан ежегодно сбрасывается со стоком загрязненных речных вод более т свинца 1, . По данным 8 свинец содержится в сточных водах многих производств металлургических, металлообрабатывающих, машиностроительных, химических, химикофармацевтических, нефтехимических, лакокрасочных, текстильных, спичечных, фотоматериалов в концентрациях от 0, до ,0 мгл например, в сливах сгустителей концентратов обогатительных фабрик 0,3,7 мгл, медеплавильного завода после хвостохранилища 0, мгл, обогатительной фабрики, в хвостовом стоке 0, мгл, в отработанных травильных растворах станкостроительного завода 4,0 мгл, в промывных водах станкостроительных заводов, 0,,0 мгл, в общем стоке обогатительных фабрик 0,5,0 жл. В бытовых сточных водах содержание свинца составляет в среднем 0, мгл, а в осадке метантенков 2 жл. Токсичность свинца. В целом свинец не играет билогической роли 1. В органах и тканях млекопитающих в печени, почках, легких, скелете и волосах содержится от 2,3 до мкгг, что на 4 5 порядков выше, чем в морской 0,3 мкгмл и речной воде 0,5 мктмл, и коррелирует со средним содержанием этого элемента в почве мкгг. Это является указанием на поступление этого элемента в организм преимущественно с продуктами питания. ПДК свинца в водных объектах питьевого и культурнобытового водопользования Россия составляет 0, мгл , , в питьевых минеральных водах 0,3 мгл . Подпороговая концентрация РЬ2 определяемая по влиянию на санитарный режим водоема сапрофитная микрофлора, биологическая потребность в кислороде и др. Подпороговая концентрация РЬ2 в водоеме, определяемая по токсикологическим характеристикам, а также для рыбохозяйственных водоемов , 0,1 мгл. ППКор РЬ 2 мгл. ППК 0,1 мгл . По данным 8 концентрация свинца 0,1 мгл тормозит биохимические процессы самоочищения водоемов. Свинец является ядом, оказывает общетоксическое, канцерогенное, мутагенное, тератогенное, гонадотоксическое действие 7, 8, , . Элемент характеризуется высоким коэффициентом накопления в организме , малой скоростью и неполнотой выделения с продуктами жизнедеятельности . При концентрации свинца в питьевой воде 0, 2 1,0 мгл наблюдались случаи хронического отравления людей 8. Токсическая доза для человека 1 мг, летальная доза г . Концентрации свинца, меньшие предельно допустимых ПДК, считаются безвредными и не вызывают никаких признаков отравления. В результате свинцовой интоксикации наступают серьезные изменения в нервной системе, нарушаются терморегуляция, кровообращение и трофические процессы, изменяются иммунобиологические свойства организма и его генетический аппарат, наступает поражение центральной и перефсричсской нервной I системы полинефрит, параличи, крови и сосудов, которому сопутствуют металлический вкус во рту, слюнотечение, рвота, головные боли, головокружение, оптический невроз, увеличение внутричерепного давления . Степень токсичности зависит от концентрации, физикохимического состояния и природы соединений свинца. Особенно он опасен в состоянии молекулярноионной дисперсности проникая из легких в кровеносную систему, свинец транспортируется по всему организму 1. Неорганические соединения свинца нарушают обмен веществ и являются ингибиторами ферментов. В организме человека свинец может накапливаться в скелете, замещая кальций. Органические соединения свинца более токсичны, чем неорганические 7, поэтому превращение его неорганических соединений в органические типа Ме3РЬ и Ме4РЬ представляет серьезную опасность для биоты. Свинец является синсргистом для других токсичных металлов 8. Общее поступление свинца в организм человека достигает 0,4 мгсут в основном через органы дыхания и пищеварительный тракт , . Среднее содержание свинца в ионной форме и в комплексах с органи ческими веществами в моче составляет 0, 0, мгл. Установлено, что содержание в моче 0,3 является безопасным. Но данным О. Г. Архиповой и соавт. РЬ пищевого рациона.