химический каталог




Каталитические реакции и охрана окружающей среды

Автор А.Я.Сычев С.O.Травин Г.Г.Дука Ю.И.Скурлатов

металлов иа уровне 10~7—10_6М.

Состояние ионов металлов в природных водах зависит от рН и присутствия лигандов [440]. Наиболее распространенными лигандами природного происхождения являются фульвокис-лоты [441]. Они составляют главную часть (60—80%) растворенных органических веществ в поверхностных водах. Фульво-кислоты являются полифенольными соединениями и содержат кислотные группы двух типов, гидроксильные, спиртовые и фенольные группы, а также кетонные и хиноидные карбонильные группы [441]. В обычных условиях (рН 5—9) фульвокис-лоты находятся в растворе в виде ассоциатов из нескольких как бы мономерных звеньев, молекулярная масса каждого из которых составляет около 300. В мономере содержится 3—4 функциональные группы (—ОН, —СООН) [440].

Благодаря полидентатному характеру, фульвокислоты обладают высоким сродством к ионам железа и во многом определяют состояние железа в природных водах. Чем выше содержание фульвокислот в воде, тем больше содержание в ней и ионов железа [439].

Фульвокислоты, являясь основной составляющей водного гумуса, определяют характерный желтовато-коричневый цвет многих природных вод. Электронные спектры поглощения водных растворов различных гуминовых веществ одинаковы для фульвокислот и гуминовых кислот, выделенных из самых различных природных источников (почвы разного типа, водный гумус). Удельный коэффициент экстинкции гумуса (еь) как в пресной, так и в морской воде при любой длине волны может быть найден из эмпирического уравнения

г„(к) = Аев<450-Х> литр (мг о. С.^моль-1, (9)

где А*» 0,6, В»0,014 [442], о. С. — органический углерод.

Кроме фульво- и гуминовых кислот в природных водах содержатся другие растворенные органические вещества, хотя и в меньшем количестве, которые могут определять состояние ионов металлов или быть ингибиторами радикально-цепных процессов окисления химикатов. «Спектр» этих веществ весьма широк [437, 439].

Существенное влияние на состояние ионов металлов в растворе могут оказывать также неорганические компоненты — карбонаты, сульфиды, фосфаты, хлориды и т. д. Однако решающее значение на состояние ионов металлов в водных растворах оказывает величина рН среды.

В случае ионов железа (III) произведение растворимости гидроокиси составляет всего 3,8'Ю-38 [239]. Следовательно, при рН>4 концентрация аква-формы железа ничтожно мала. В области рНл;4,5—5 гомогенное железо в растворе в основ220

221

ном находится в форме бис-гидроксокомплекса Fe(OH) + (Pi2 = l,2-1022M-') [440], а при рН>6 - в форме растворимого трис-гидроксокомплекса (р13 = 5. 1030М.-3 [438]). В этих условиях максимально возможная концентрация растворенного железа (в форме Fe(OH)3) составляет всего 2-Ю-7 моль/л ([Fe(OH)d=Pi,nP).

Очевидно, при рН>6 с гидроксил-ионом могут конкурировать только лиганды, образующие устойчивые хелаты, типа этилендиаминтетраацетата. Качественно сходными лигандными свойствами обладают и фульвокислоты. ПрирН<6 содержание гомогенных форм железа в растворе растет за счет образования бис-гидроксокомплекса ([Fe(OH) 2+] »р12ПР/[ОН-] да ~4- 10-2[Н+]). В этих условиях возможно образование смешанных гидроксокомплексов с присутствующими в растворе монодентатными лигандами. Некоторые из этих комплексов (например, фосфатные) могут оказаться нерастворимыми и тогда максимальная концентрация гомогенных форм железа определяется их произведением растворимости.

В случае ионов меди произведение растворимости гидроокиси составляет 2,2- Ю^20 [239], а константы образования моно- и дигидроксокомплексов — р„ = 3-106 [239] и Bi2»6-10i2 при ионной силе ji=l [437]. Экстраполируя величину pi2 к нулевой ионной силе (р12(ц.—^0) «2-1011), находим что при рН«9 в отсутствие лигандов максимально достижимая концентрация гомогенных форм меди в растворе составляет «4-10-» моль/л ([Си(ОН)2]=р,2ПР). При общей концентрации меди в растворе sSjlO-6 моль/л вся медь будет находиться в гомогенном состоянии при рН<7. В промежуточной области при 7<рН<9 образуется в основном моногидроксокомплекс, причем [СиОН+] ж »РпПР/[ОН-]я!б[Н+].

Итак, мы приходим к выводу, что с химической точки зрения природная вода в естественных условиях представляет собой многокомпонентную многофазную фотохимическую каталитическую окислительно-восстановительную систему открытого типа М+—М2+—02—Н202—L—DH2—S—In—hv (М — металл переменной валентности, L — лиганд, DH2 — субстрат, обладающий лигандными и восстановительными свойствами, S — вещества, не обладающие такими свойствами, In — акцептор свободных радикалов, образующий нереакционноспособные вторичные радикалы). В такой системе в силу внешних воздействий и побочных процессов поддерживается некоторое квазистационарное пространственно-временное распределение концентраций активных промежуточных частиц.

С точки зрения прогнозирования скорости окисления химикатов в природных водах, в случае фотохимической системы существенно изменение интенсивности солнечного излучения вдоль оптического пути, связанное с этим фактором пространственное распределение стационарных концентраций

страница 91
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114

Скачать книгу "Каталитические реакции и охрана окружающей среды" (1.67Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда экрана и проектора
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестница из нержавейки в бассейн - надежно и доступно!
кресло 994
KNSneva.ru - гипермаркет электроники предлагает 90NB0D81-M00250 - отправка товаров из Санкт-Петербурга во все населенные пункты северо-запада России.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)