Исследование закономерностей комплексообразования U(VI), Ni(II) и Sr(II) при их распределении в природных гетерогенных системах

• Автор: Носова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 138 с. : ил

Оглавление
ВВЕДЕНИИ.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Состояние урана, никеля и стронция б природных гетерогенных системах.

1.1.1. Уран.

1.1.2. Никель.

1.1.3. Стронций.

1.2. Кислотноосновные и комплексообразующие свойства почвенных гумусовых кислот.

1.3. Правила и закономерности комплексообразования ионов металлов с органическими лигандами
1.4. Некоторые физикохимические закономерности гетерогенного распределения, осаждения и соосаждения ионов металлов
Глава 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ СОРБЦИИ Т1У1, И Бг ГУМУСОВЫМИ КИСЛОТАМИ ПОЧВ.
2.1. Объекты исследования. Основные реактивы и аппаратура
2.2. Выделение гуминовых кислот и фульвокислот из почв
2.2.1. Препаративное выделение гуминовых кислот.
2.2.2. Препаративное выделение фульвокислот.
2.3. Выбор оптимальных сорбции II VI, 1 II и Бг И гумусовыми кислотами
2.4. Изучение кинетики сорбции
2.5. Определение сорбционной емкости гумусовых кислот в отношении исследуемых элементов.
2.6. Изотермы сорбции.
2.7. Исследование гетерогенного распределения иУ1, 1 и
Бг в почвах
Глава 3. ИЗУЧЕНИЕ КИСЛОТНООСНОВНЫХ СВОЙСТВ ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ
3.1. Определение статической емкости гумусовых кислот по иону натрия
3.2. Потенциометрическое титрование гумусовых кислот
3.3. Расчет констант диссоциации функциональных групп гумусовых кислот.
3.4. Связь кривых титрования гумусовых кислот с их буферными свойствами и изотермами обмена
Глава 4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ иУ1, 1 И Бг С ГУМУСОВЫМИ КИСЛОТАМИ.
4.1. Определение числа вытесняемых при сорбции протонов
4.2. Зависимость рНтах комплексообразования от рКг ионов металлов и рКд функциональных групп гумусовых кислот
4.2.1. Общий подход к расчетам рНтах образования комплексов ионов металлов с органическими лигандами
4.2.1 Л. Математическое описание равновесных процессов, протекающих при гидролизе ионов металлов
4.2Л.2. Математическое описание равновесных процессов, протекающих при ионизации органических лигандов.
4.2.2. Расчет рНтах образования комплексов иУ1, 1 и ЬгП
с исследуемыми гумусовыми кислотами
4.2.2.1. Расчет рНтах образования комплексов ЬгН с гумусовыми кислотами
4.2.2.2. Расчет рНтах образования комплексов 1 с гумусовыми кислотами
4.2.2.3. Расчет рЫщ образования комплексов 1ДУ1 с гумусовыми кисло тми
4.2.3. Пример прогноза сорбционных свойств гумусовых кислот на основе теоретического расчета рНтах комплексообразования
4.3. Определение констант устойчивости комплексов ионов металлов с гумусовыми кислотами.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Диссертация изложена на 8 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав основной части, выводов, списка использованной литературы 6 источников, содержит рисунков и таблиц. Результаты исследования кислотноосновных и сорбционных свойств гумусовых кислот выделенных из почв Курской области в отношении иУ1, 1 и БДН рКл функциональных групп гумусовых кислот, рН сорбции, оптимальное время сорбции, сорбционная емкость гумусовых кислот в отношении изучаемых элементов. Закономерности распределения ионов металлов в гетерогенных системах, полученные с использованием уравнения Хлопина в приведенной Л. А. Жуковой форме изотермы сорбции. Экспериментально установленные концентрационные константы устойчивости комплексов ионов изучаемых металлов с гумусовыми кислотами. Впервые полученные результаты расчетов рНтах образования комплексов У1, 1 и 8г с функциональными группами гуминовых кислот и фульвокислот, определяющие интерваты рНопг сорбции ионов металлов гумусовыми кислотами. Автором выполнен весь объем экспериментальных и теоретических исследований, проведены необходимые расчеты, обработка результатов и их анализ, сформулированы общие положения и выводы, выносимые на защиту. Глава . Уран, никель и стронций относятся к руине токсичных элементе. Актуальность проблемы загрязнения ими окружающей среды, в частности природных вод и почв, не вызывает сомнений. В отношении тяжелых и радиоактивных элементов, в принципе не существует механизмов самоочищения окружающей среды они лишь перемещаются из одного природного резервуара в другой, взаимодействуют с различными категориями живых организмов и повсюду оставляют нежелательные последствия этого взаимодействия I. Распределение микроэлементов, в том числе тяжелых металлов, в окружающей среде происходит в результате первичного рассеивания вулканическая деятельность и вторичного рассеивания воздействия атмосферных факторов. Процесс третичного рассеивания возник в результате человеческой деятельности, что привело к дополнительному перераспределению тяжелых металлов и возникновению зарязнсний 2. Перераспределение радиоактивных элементов имеет некоторые свои особенности. Уран довольно широко распространен, в природе, хотя часто его рассматриваю как один из редких элементов. Среднее содержание его в земной коре составляет 2, 4 3, в речной воде и наносных пластах 0,2, 4. Несмотря на большое количество публикаций, неясен механизм взаимодействия урана с органическими кислотами. Именно такое взаимодействие в ряде случаев определяет процессы исреосаждения, трансформации и миграции этого элемента в окружающей среде. Для урана характерно высокое сродство к кислороду, поэтому концентрация его возрастает при переходе от ультраосновных пород 3 7 к кислым 3, . Урансодержащие породы делятся на первичные, содержащие и в степени окисления 4, и вторичные, в которых и находится в степени окисления 6. Б первичных минералах уран присутствует в виде катиона и4. Вторичные минералы образовались в результате окисления и разрушения первичных. Согласно данным ИКспектроскоиии и рентгенографического анализа, уран VI существует в виде уранилиона УОу 6. Ц4 При разрушении минералов он мигрирует в растворенном состоянии. Благодаря своим большим размерам 0,x0, нм ион уранила не может изоморфно замещать другие катионы и образует только собственные соединения. В отличие от первичных минералов урана, вторичные легко растворимы и характеризуются отсутствием в них радиоактивного равновесия 7. Недостаточно исследованы гидролиз и комплексообразоваЕше ураЕга в природных гетерогенных системах, которые могут определять перенос элемента с природными водами и накопление его в почвах и растениях. Изучение форм нахождения урана в природных водах и почвенных растворах в широком интервале изменения показало, что присутствие в этих объектах органических веществ стабилизирует иУ1. В результате этого гидролиз и перезарядка комплексов сдвигается в более кислую область. Состояние окисления урана VI более устойчиво в водных почвенных растворах 8. Данные о гидролизе и осаждении иУ1 противоречивы.