2009 01 025013

O. W \»l iwo S. J. IXjIIv. C A.MW vx\Az*vdu», ^ttnrj 2C07 ISBN «?iwiuoM5>24-.i. C by WN PWN 200?

14.S. Podział substancji organicznych o małych cząsteczkach...    381

(MU) zostaje zatrzymany na powierzchni dzięki wiązaniom wodorowym między grupami powierzchniowymi, takimi jak SiOH. i elektroujemnymi atomami poza tym hydrofobowej cząsteczki organicznej. Inne słabsze siły van der Waalsa wnoszą mniejszy wkład w energię wiązania.

W rezultacie zawartość materiału organicznego w osadach (materiale w zawiesinie lub osadzonym) i w glebie wynosząca zaledwie 1 % może tak zdominować ich właściwości sorpcyjne w odniesieniu do małych obojętnych cząsteczek substancji organicznych, żc udział frakcji mineralnej w sorpeji jest bez znaczenia.

Stałe podziału

Biorąc pod uwagę zarówno adsorbenty organiczne, jak i mineralne, w ogólnym przypadku stężenie równowagowe substratu w glebie lub osadzie, c_s. wyrażone jest następującą zależnością:

= /om • <OM + /mm ■ ‘ MM    (14-18)

w której com i ‘Mm są stężeniami substancji rozpuszczonej w materii organicznej i materii mineralnej, natomiast /om i /_MM są ułamkami tych dwóch składników w całej glebie lub osadzie. W wielu przypadkach, w których biorą udział obojętne substancje organiczne, ilość związana z. materiałem mineralnym, cmm* j^csl lak '"ała, żc powyższa zależność przybiera następującą postać:

Ci = /om • Com    (14.19)

Równanie (14.19) sugeruje zatem, że rozpuszczona substancja organiczna, zatrzymana przez stały materiał, jest całkowicie związana z materią organiczną.

Stała podziału w układzie oktanol/woda. Ko w

Przystąpimy teraz do rozpatrzenia stałych podziału, które są wykorzystywane do opisu zależności między substancjami rozpuszczonymi i adsorbowanymi. Oktanol [właściwie n-oktanol, CH^CHłbOH] jest rozpuszczalnikiem amfifilowym. co oznacza, ze ma charakter zarówno hydrofilowy. jak i hydrofobowy. Woda nieźle się rozpuszcza w tym rozpuszczalniku (stosunek molowy 0,25), podczas gdy rozpuszczalność n-oktanolu w wodzie jest znacznie mniejsza (stosunek molowy 8 • 10^-5). Charakter amfililowy nadaje n-oktanolowi zdolność solwatowania podobną do huminy i innych naturalnie występujących koloidów organicznych (rys. 14.15) w tym sensie, żc może się przyłączać do związków zarówno polarnych, jak i niepolarnych.

Stała podziału w układzie oktanol/woda. Kow- umożliwia przewidywanie podziału hydrofobowej substancji organicznej na postaci rozpuszczone w wodzie i ulegające sorpeji na stałej materii organicznej w wodzie. Stała Kaw jest określona jako

Kow = —    (14.20)

przy czym c₀ jest rozpuszczalnością molową substancji w oktanolu w stanie równowagi, a Caq jest odpowiednią rozpuszczalnością w wodzie. Na rysunku 14.16 przedstawiono