Физико-химические основы сорбции стронция полимерными хелатными сорбентами

• Автор: Гребенникова, Раиса Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 150 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Г лава 1. Литературный обзор

1.1 Ионное состояние стронция в природных водах, почве и его биологическое действие на живые организмы

1.2. Методы определения стронция в водах, почвах и растениях

1.2.1. Весовой метод

1.2.2. Рентгенофлуоресцентная спектрометрия

1.2.3. Атомноэмиссионная спектрометрия

1.2.4. Атомноабсорбционная спектрометрия

1.2.5. Комплексометрическифотометрический метод

1.3. Сорбционные методы концентрирования микроэлементов при их определении в объектах окружающей среды
1.3.1. Концентрирование на активных и модифицированных углях
1.3.2. Концентрирование на подложке из углерода
1.3.3. Применение экстрагентов
1.3.4. Сорбция на органических сорбентах
1.3.4.1. Сорбенты на основе полистирола
1.3.4.2. Сорбенты на основе сополимеров стирола
1.3.4.3. Сорбенты на основе других сшитых полимеров
1.3.4.4. Сорбенты, полученные поликонденсацией мономерных лигандов
1.3.4.5. Сорбенты на основе целлюлозы
1.3.4.6. Волокнистые сорбенты
1.3.5. Ионнообменное концентрирование на ионитах с органической матрицей
1.3.6. Координационнохимическая адсорбция
V.
з
1.3.7. Сорбция на неорганических сорбентах с привитыми комплексообразующими руппами и сорбентах, модифицированных комплексообразующи
ми реагентами
1.3.7.1. Сорбция на кремнеземах
1.3.7.2. Гранульные и зернистые сорбенты
1.4. Закономерности комплексообразования ионов металлов с органическими лигандами и полимерными хелагными сорбентами и устойчивость комплексов металлов с органическими лигандами.
Глава 2. Исследование оптимальных условий сорбции аналитических свойств сорбентов и их комплексов со стронцием
2.1. Используемые реактивы, растворы, аппаратура, отбор и хранение пробы
2.2. Отбор, хранение и транспортирование воды
2.3. Определение оптимальных условий сорбции
2.3.1. Кислотность среды
2.3.2. Влияние времени и температуры
2.3.3. Степень извлечения элементов
2.4. Сорбционная емкость сорбентов по стронцию
2.5. Десорбция стронция
Глава 3. Физикохимические свойства полимерных хелатных сорбентов и обоснование химизма сорбции стронция
3.1. Определение статической емкости сорбент по иону натрия
3.2. Потенциометрическое титрование сорбентов
3.3. Определение констант кислотноосновной ионизации
3.4. Изотермы сорбции
3.5. Определение констант устойчивости комплексов стронция с полимерными хелатными сорбентами
3.6. Термодинамика равновесного процесса сорбции
3.7. Оценка избирательности аналитического действия сорбентов
3.8. Обоснование химизма процесса сорбции стронция
3.8.1. Кислотноосновные свойства ФАГ сорбента
3.8.2. Определение числа вытесняемых при сорбции протонов
Глава 4. Корреляция кислотноосновных свойств ФАГ сорбентов с параметрами сорбции элементов
4.1. Кислотноосновные свойства функциональноаналитических групп ФАГ сорбентов
4.2. Корреляционные зависимости в ряду изучаемых сорбентов
4.3. Корреляции между рКИ0Н ФАГ сорбентов и константами устойчивости полихелатов
4.4. Зависимости рНмах комплексообразования от рК ионизации ФАГ сорбентов и констант гидролиза ионов металлов
Глава 5. Разработка и применение нового способа концентрирования и определения стронция в анализе объектов окружающей среды
5.1. Выбор объектов анализа и влияние макрокомпонентов на определение микропримесей
5.2. Разработка нового способа концентрирования и выделения стронция из объектов окружающей среды
5.2.1. Предварительная подготовка проб объектов анализа воды, почвы
5.2.2. Оптимальные условия концентрирования
5.2.3. Маскирование матричных элементов
5.2.4. Способ концентрирования и выделения стронция полистиролоксиазо
2сульфо,4нитробензолом
5.3. Практическое апробирование нового способа атомноабсорбционного определения в объектах окружающей среды
Выводы
Список используемой литературы


Значение среднего содержания элемента в живом веществе планеты зависит не столько от его концентрации в каждом из существующих видов организмов, сколько от его содержания в органи змах, составляющих преобладающую часть биомассы Земли. Основную массу живых организмов составляет растительность суши. Если из живого вещества удалить воду и сжечь органические соединения, то останутся зольные элементы. К настоящему времени опубликовано множество результатов анализов золы растений. Рассчитав среднее содержание химических элементов в растительности и, используя их среднее содержание в гранитном слое земной коры, были определены значения коэффициентов биологического поглощения Кб 4. Все элементы можно разделить на две большие группы. К первой труппе относятся элементы, содержание которых в золе увеличивается по сравнению с земной корой. Коэффициент биологического поглощения этих элементов больше 1. Они аккумулируются в массе живого вещества. Среди этой группы можно выделить подгруппу элементов, содержание которых в золе увеличивается не более чем в раз. К этой подгруппе относятся кальций Кб7,2, калий Кб5,2, магний Кб3,3, стронций Кб3,5, молибден Кб9,2, марганец Кб6,9, медь Кб6,9. Поэтому живое вещество жадно их захватывает и концентрирует. В почве берут начало два крупнейших миграционных потока на поверхности земли 4. Здесь начинается протяженная водная миграция химических элементов и их биологический круговорот. Исходный запас химических элементов содержится в горных породах. Оценить влияние биологического круговорота на формирование химического состава почвы можно путем определения коэффициента биологического поглощения. Чем больше коэффициент биологического поглощения, гем сильнее накапливается этот элемент в почве Кб 8г3,5. Влияние водной миграции проявляется в выносе химических элементов из почвы. Интенсивность этого процесса характеризуется коэффициентом водной миграции. Чем больше этот коэффициент, тем меньше остается элемента в почве Кв Бг 0,. Любой элементарный ландшафт может быть отражен геохимической формулой, имеющей вид неправильной дроби. В числителе указывают индикаторные рассеянные элементы, у которых Кб Кв в знаменателе элементы с обратным соотношением Кб Кв. Таким образом, выделяются две основные группы индикаторных элементов аккумулирующиеся в растительности числитель и водах знаменатель. На месте целого числа записывается типоморфный элемент. Са Мо. Си. Эта формула означает, что перераспределение химических элементов в данном ландшафте происходит при наличии большого количества ионов кальция в поверхностных водах и свободного доступа кислорода. В биологический круговорот вовлекаются молибден, медь, цинк, марганец, а в водах особенно энергично накапливается и мигрирует стронций. Стронций энергично поглощается растениями и биогенным путем накапливается в гумусовых горизонтах почв 5. За счет биогенной аккумуляции в органогенных и органоминеральных горизонтах идет накопление стронция Кн5,4. Общая характеристика почв России дает возможность увидеть, что встречаемость обогащенных стронцием почв особенно высока в речных поймах ,7, в сухостепной, пустынной и полупустынной зонах ,5, а в таежнолесной нечерноземной зоне она мала ,4 6. Большое значение в обогащении почв стронцием имеет и вынос его из горных пород в процессе выветривания. Вынос может осуществляться в форме механического переноса частичек сернокислого стронция ветром, водами и т. При определенных условиях степени гумусности, , механического состава, водного режима почв, соединения в ней С, солей и т. Высокое содержание стронция обнаружено в засоленных К,0 и гипсоносных породах К3,0. Стронций мигрирует в почвах в виде гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов карбонаты и сульфаты стронция менее растворимы, чем соответствующие соли кальция. В присутствии хлоридов щелочных металлов, например С1, образуется хлорид стронция и растворимость стронция увеличивается. Стронций в водах карбонатносульфатного класса находится в гидрокарбонатносульфатной форме. Известно, что содержание стронция в водах повышается одновременно с увеличением их общей минерализации. Самые высокие концентрации стронция обнаружены в водоисточниках, расположенных в районах первичного и вторичного обогащения ими почв 8.