Металл гуминовая кислота, комплексы

Взаимодействие гумусовых вешеств с ионами металлов и другими ХЗВ включает физические (адсорбция, пептизация, коагуляция) и химические (ионный обмен, солеобразование, образование комплексных соединений) процессы. Адсорбция катионов на гуминовых кислотах может быть в некоторых случаях описана уравнением Ленгмюра. Устойчивость образующихся комплексов зависит от ряда факторов и в первую очередь от pH и ионной силы. [c.130]

Фракции летучей золы между прямыми / и // для салициловой кислоты и прямыми / и III для гуминовой кислоты составляют фракцию Л1—Ре. Прямая И пересекает кривую титрования системы салициловая кислота — летучая зола в точке D, а прямая III пересекает кривую титрования гуминовой кислоты с золой в точке Е. Водорастворимые металлы, растворимость которых отображена на этом отрезке графика, прочно соединены с АЬОз и РегОз и поэтому начинают растворяться только после А1 и Ре. Если бы все или почти все кислотные группы на поверхности гуминовой кислоты были в орго-положении относительно фенольных групп, то прямая III слилась бы с прямой II. Но поскольку лишь сравнительно небольшая часть групп гуминовой кислоты хорошо образует комплексы, чтобы перевести в раствор слаборастворимые оксиды А1 и Ре, необходимо больше гуминовой кислоты. Основываясь на предположении, что в точке Е только АР+ и Ре + связаны в комплекс [по уравнению (22.1)] и что они не участвуют в реакциях по другим механизмам, получаем, что процентное содержание кислотных групп, вступивших в реакцию комплексообразования, составляет около 10%. Из сравнения вычисленного для прямой III значения концентрации ионов гидроксила, высвобожденных после растворения всех оксидов металлов (0,25), со значением концентрации кислоты (0,51) видно, что почти половина кислотных групп протонизирована. Этот результат подтверждается почти горизонтальным наклоном кривой титрования гуминовой кислоты и золы около точки Е. [c.275]

Парамагнетизм ГК и их фракций складывается по крайней мере из трех типов парамагнитных составляющих радикалов с преимущественной локализацией неспаренного электрона на гетероатомных периферийных фуппах, высокомолекулярных систем с достаточно развитой цепью полисопряжения с дефектами структуры, а также комплексов металлов переменной валентности в органической массе ГК [508] Обнаружены различия в величине относительной интенсивности сигналов ЭПР ГК и их фракций (табл 4 12) Установлено, что деминерализация исходного угля существенно понижает степень парамагнетизма выделенных гуминовых кислот Так, в ГК-3 содержание ПМЦ понижается почти в 6 раз по сравнению с ГК-1 [c.375]

Недавно проведена работа по определению механизмов комплексообразования и кажущихся констант нестойкости. Одним из механизмов реакции являлось образование хелат-иона с о-фенольными карбоксильными группами [4—6,46,49,50]. Часто образуется и хелат-ион фталевой кислоты [4, 49—51]. Полагают, что в тех случаях, когда концентрации металлов соответствуют концентрациям в природных водах, вероятно образование первых хелат-ионов [6, 50]. Обнаружено образование смешанных комплексов с разными лигандами, но константы нестойкости оказались близкими для нескольких систем [52, 53]. Исследования показали, что смешанные комплексы, содержащие разные лиганды, обычно более устойчивы, чем комплексы с одним лигандом, даже когда им является нитрилотриуксусная кислота. Это свойство может благоприятствовать удалению анионных загрязняющих веществ, а также объясняет, почему гуминовая кислота в присутствии Ре эффективно удаляет Сг 1 [1]. [c.266]

Наличие в гуминовых веществах положительно и отрицательно заряженных фракций можно объяснить как различиями в химической природе их молекул, так и образованием комплексных соединений гуминовых кислот с металла-ми-комплексообразователями. Эти комплексы могут быть заряжены по-разному. [c.271]

Продукты биосинтеза, так же, как и гуминовые кислоты ночв, образуют комплексы с ионами металлов. В продуктах их взаимодействия с парамагнитным хлорным железом исчезает сигнал электронного парамагнитного резонанса, что свидетельствует об окислительно-восстановительной реакции обмена электронами с образованием комплексного соединения. [c.281]

На ранних стадиях функционирования типичной свалки процесс аэробного катаболизма приводит к накоплению больших концентраций жирных кислот, снижению pH и растворению металлов, которые затем образуют комплексы со свободными кислотами [261]. При переходе к микроаэрофильным условиям редокс-потенциал уменьшается, pH увеличивается и металлы начинают выпадать в осадок в виде сульфатов и карбонатов [262], что уменьшает их концентрацию в фильтрующихся водах. Картина еще больше усложняется, если учесть, что при низких значениях ЕЬ тяжелые металлы образуют комплексы с нонами аммония и гуминовыми кислотами. [c.154]

Самоочищение от ионов тяжелых металлов происходит за счет целого ряда процессов соосаждения с гидроксидами перечисленных выше металлов, сорбции ионов органическими коллоидами, образования сложных металлоорганических комплексов с гуминовыми кислотами. Доля участия каждого из этих процессов в удалении тяжелых металлов зависит от pH, окислительно-восстановительных условий в водоеме, концентрации металлов, В результате вода освобождается от тяжелых металлов, а в донных отложениях происходит их накопление. Изменение окислительно-восстановительных условий в донных осадках может привести к переходу ионов металлов в водный слой, т. е. к вторичному загрязнению воды. [c.165]

Связывание элементов с гуминовыми кислотами также проис ходит, главным образом, по механизму комплексообразования. Металл может входить как в анионную, так и в катионную часть молекулы гуминовой кислоты. Устойчивость комплексов гуминовых кислот с ионами различных металлов возрастает в следующем порядке [c.283]

Другой путь концентрации металлов в природных органических соединениях — адсорбция веществами (например, типа гуминовых кислот) из растворов с образованием комплексных металло-органи-ческих соединений. Такие процессы происходят в почвах, торфах, морских осадках, водоносных коллекторах и др. Известны результаты этих процессов в виде ассоциаций урана и германия с гумусовыми кислотами (гуматы и) в углях, комплексов гуминовых кислот и фульвокислот (гуматов) с железом и др. [c.28]

Растворимые комплексы с органическими соединениями образует большинство металлов. К ним, прежде всего, необходимо отнести комплексы, образуемые гуминовыми веществами и другими органическими кислотами с двух- и трехвалентными металлами. Роль гуминовых веществ в переносе металлов в растворенном состоянии велика. От 50 до 75 % марганца, никеля, кобальта переносят в составе органических соединений речные воды. [c.129]

Полученные эффекты можно объяснить образованием комплексов с металлами гуминовых кислот торфа. В зависимости oi природы металла и молекул гуминовых кислот заряд комплексов может быть как отрицательным, так и положительньш. [c.266]

Образцы готовились прессованием в таблетки с бромистым калием. ИК-спектры (рис. 3) показывают, что в сравнении с ис-ходньпии гуминовыми кислотами [5], подвергавшимися электрофоретическому разделению, некоторые фракции электрофореза содержат ионную форму карбоксильной группы с максимумами поглощения вблизи 1580 и 1400 см . Наличие ионной формы карбоксильных групп после переосаждепия фракций из щелочных растворов соляной кислотой можно предположительно объяснить образованием комплексных соединений гуминовых кислот с металлами. В зависимости от природы металла и химического строения молекул гуминовых кислот заряд комплексов может быть как положительным, так и отрицательным. Таким образом, можно объяснить наличие катодных и анодных фракций. Сравнение спектров фракций показывает, что по мере движения веществ в сторону анода в них возрастает интенсивность полос поглощения карбоксильных групп (групп С=0, полоса поглощения при 1710 см ). [c.274]

Среди индивидуальных органических соединений определены органические кислоты (муравьиная, уксусная, фумаровая, щавелевая, молочная, бензойная и др.), жиры, белки, аминокислоты (глицин, аланин, гистидин, аргинин, фенилаланин, тирозин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты и др.), углеводы (полисахариды, в частности, полиуроновые кислоты и их производные — полисахара), полифенолы, альдегиды, сложные эфиры, воска, смолы, лигнин и др. Многие из них растворимы в воде и могут образовывать комплексные соединения с ионами металлов. Способность гумусовых веществ к образованию внутрикомплексных соединений (хела-тов) с рядом катионов объясняется наличием в структуре гумуса гидрофильных групп. Наивысшей склонностью к образованию же-лезо-гумусовых комплексов типа хелатов обладают фульвокислоты и близкие к ним по природе гуминовые кислоты иэ. сильноподзолистой почвы, характеризующиеся высоким содержанием гидрофильных групп. [c.25]

На поверхности глинистых частиц почвы происходит связывание органических веществ. Особое значение имеет прочное взаимодействие гуминовых веществ с глинистыми минералами (рис. 7.6). Во взаимодействии с отрицательно заряженными минералами участвуют аминогруппы, образующие ионную связь, металл-органиче-ские комплексы многовалентных металлов, как Ре, образующие мостик между отрицательно заряженной поверхностью глинистого минерала и карбоксильной группой гуминовой кислоты. Водородные связи определяют связывание полимеров, например реакцион-но-способной свежеобразованной бактериальной слизи, с поверхностью глинистых частиц, и поэтому биологическая активность в почве приводит к образованию стойких органо-минеральных соединений, чего не происходит, например, при смешении торфа с глиной. Органические соединения на поверхности глин защищены как от химического, так и биотического окисления. Попавшие в межслойное пространство даже такие легкодоступные вещества, как пептиды, оказываются недоступными для окисления. В крайнем выражении это ведет к образованию черных глинистых сланцев, вплоть до горючих. С другой стороны, образование органического покрова на поверхности минерала предотвращает его дальнейшее разрушение при выветривании. Органические вещества, связываясь с Ре или А1 на поверхности кристалла, могут блокировать точки роста и предотвращать укрупнение педогенных минералов. [c.285]

В природных средах илистые фракции почв и донных осадков в наибольшей степени обогащены тяжелыми металлами. Именно в этих фракциях много гуминовых кислот. С повышением цветности воды увеличивается содержание в ней фульвокислот, а также легко мигрирующих металлов и радионуклидов. В кислых болотных водах с высоким содержанием фульвокислот подвижность металлов в составе фульватных комплексов также высока, а следовательно повышается вероятность распространения загрязненности тяжелыми металлами и радионуклидами на большие расстояния. [c.139]

В присутствии на поверхности отрицательно заряженной глины таких катионов металлов, как AI Ре , Си и Са , возможна сорбция на них фульво- и гуминовых кислот, поскольку катионные мостики между поверхностью частиц глины и гуминовыми соединениями нейтрализуют отрицательный заряд и поверхность глины и депротонированных карбоксильных функциональных групп молекул гуминовых веществ. Таким образом могут формироваться стабильные органо-минеральные комплексы и поверхность минералов может стать недоступной для каталитических реакций окисления других соединений. [c.297]

Самоочищение от ионов тяжелых металлов происходит в результате ряда процессов соосаждения с гидроксидами трехвалеит-ных металлов, сорбции ионов органическими коллоидами и микроорганизмами, образования сложных металлоорганических комплексов с гуминовыми кислотами. Доля участия каждого из этих процессов в удалении тял елых металлов зависит от концентрации металлов, pH, окислительно-восстановительных условий. В ходе этих процессов вода освобождается от ионов тяжелых металлов, которые переходят в донные осадки и накапливаются там. Изменение окислитедьно-восстановительных процессов способствует переходу ионов металлов в водный слой, т. е. вторичному загрязнению воды. И В самоочищении водоема биохимическая деятельность гидробионтов доминирует. Практически все химические и физико-химические процессы самоочищения ускоряются благодаря участию обитателей водоема. Сложившиеся здесь сообщества живых организмов реагируют на воздействие химических загрязнений как одно целое, как система, способная справиться с внесенными извне загрязнениями путем включения их в биотический круговорот веществ в водоеме. [c.32]

Особую группу соединений составляют металлоорганические комплексы сильными комплексо-образователями в природных водах являются фульво- и гуминовые кислоты [17,18] для техногенных стоков характерна комплексация ионов металлов с синтетическими органическими веществами. Несмотря на массовый характер миграции элементов (особенно микрокомпонентов) в форме органокомплексов, анализ процесса обычно затруднен ввиду дефицита термодинамической информации. Только в последнее время в литературе начинают появляться более-менее достоверные данные о термодинамических параметрах такого рода систем. [c.263]

Особое внимание привлечено в настоящее время к исследованию химической структуры и механизма образования гуминовых веществ, к количественному определению и изучению свойств их реакционноспособных грзшп. Концентрация редких и рассеянных элементов в органическом веществе торфов, углей, сланцев во многих случаях может быть объяснена образованием прочных комплексов между металлами и гуминовыми кислотами. [c.14]

Д. С. Орлов и Н. В. Нестеренко (1960) получили гуматы кобальта, никеля и цинка. При помощи инфракрасной спектроскопии они показали связь металлов с карбоксильными группами гуминовых кислот. Эти исследования позволяют предположить, что кобальт и никель способны образовывать комплексные соединения с органическим веществом осадочных пород. Есть также указания на способность никеля образовывать комплексы с порфиринами. Е. А. Глебовская и М. П. Волькенштейн (1948) обнаружили в ряде битумов и нефтей, содержащих порфирины, вана-диево-иорфириновый и никелево-порфириновые комплексы никелевый комплекс нейтрален и содержится в смоляной части нефти. [c.258]