G W vj.Lo.xi, S > Pulty. CAn.lt) Wjtt/j.. j :i»7
ISBN *7MJ-*l-lS}ZIO. C by WN PWN >Ki?
13.2. Klasyfikacja metali
Ponieważ protonowane grupy funkcyjne wykazują szeroki zakres wartości pATa, najlepiej posługiwać się warunkowymi stałymi trwałości (K'w) wyznaczonymi dla określonej wartości pH. Dalszym udoskonaleniem będzie określenie siły jonowej związanej z tymi wartościami. W tabeli 13.3 podano wartości (K'iW) dla rozpuszczonych kwasów fulwo-wych (KF) i szeregu metali przy pH = 5.
Tabela 13.3. Wartości warunkowych stałych trwałości (pil 5.0) kompleksów wybranych metali" z rozpuszczalnymi kwasami fulwuwymi
Jon |
Mg-’* |
Ca-’" |
Mnu |
Co2f |
Nis+ |
Cu2*- |
Zn2f |
Pb2f |
1.4- I03 |
1.2 10' |
5.0- 10’ |
1.4- 10* |
1.6 10* |
1.0- 10* |
4.0- HP |
1.1 10' |
* M Schnitzcr. S.U, Khan. Soil organie matur. Elscricr Socntilk Publithing Company, Amsterdam 1978.
PRZYKŁAD 13.2
Stężenie centrów wiążących w kwasach fulwowych
Rozpatrzmy wodę o pH 5. zawierającą nikiel o stężeniu 85 |ig • I--1 (1.44 |tmol • L_l) oraz rozpuszczone kwasy fu Iwo we o stężeniu 8 mg • L '.W celu obliczenia stężenia skomplckso-wanego niklu, musimy znać lub oszacować stężenie grup funkcyjnych zdolnych do wiązania niklu. Jak wynika z rozdz. 12. rozsądnie oszacowane stężenie wynosi ok. 5 mmol • g 1 kwasów fulwowych. Stężenie potencjalnych centrów wiążących wynosi zatem
8 mg • I. 1 • 5 mmol - g '=40 |imol • I- 1
Wartość ta odpowiada zdolności utworzenia rozpuszczalnych kompleksów z niklem o stężeniu ok. 2,3 mg • L
Należy przy tym zdawać sobie sprawę, że oznaczenie stężenia centrów wiążących pozwala jedynie oszacować potencjalne możliwości reagowania z metalem. Obliczona wartość jest nazywana zdolnością kompleksowania i jest ona charakterystyczna dla zbiornika wodnego w danym momencie. Typowe wartości zdolności kompleksowania dla poszczególnych typów zbiorników są następujące:
rzeki |
1-2 pmol L-1 |
jeziora |
2-5 |imol - L-1 |
stawy |
5-15 pmol - L-1 |
bagna |
> 15 pmol ■ L~ |
Zdolność kompleksowania przytoczona w Przykładzie 13.2 jest charakterystyczna dla wody o dużym stężeniu rozpuszczonej materii organicznej.
Stopień, w jakim reakcja rzeczywiście zachodzi, zależy od innych czynników, o czym wspomniano wcześniej. Wykorzystując wartości warunkowej stałej trwałości podane w tab. 13.3. możemy obliczyć procent niklu skompleksowanego przez kwasy fulwowe (KF) w danym momencie. Bez wskazania ładunków i postaci oddziałujących związków