Naslov
Površinski kompleksi olova na hidratiziranom željezovom(III) oksidu
(Surface complxes of lead on hydrated iron(III) oxide)

Autori
Čubrić, Mario

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
19.07

Godina
2011

Stranica
47

Mentor
Furač, Lidija

Ključne riječi
olovo; hidratizirani željezov(III) oksid; FeOOH; adsorpcija; modeli površinskog kompleksiranja; pokretljivost; okoliš
(lead; hydrous ferric(III) oxide; FeOOH; adsorption; model of surface complexation; mobility; environment)

Sažetak
Olovo pripada grupi teških i izuzetno toksičnih metala. Industrijska aktivnost tijekom zadnja dva stoljeća znatno je pridonijela akumulaciji olova u okolišu, . Nekontroliranim zbrinjavanjem i odlaganjem takvog otpada opterećenog olovom dolazi do njegovog otpuštanja u okoliš pri čemu se on može nakupljati u tlu te u određenim okolnostima postati pokretljiv i onečistiti podzemne vodotokove i tlo. U svrhu predviđanju utjecaja različitih čimbenika na pokretljivost metala razvijeni su geokemijski ravnotežni modeli koji omogućuju simuliranje takvih procesa. U ovom radu simulirani uvjete u kojima će olovo biti čvrsto adsobirano na površinu hidratiziranog željezovog(III) oksida (FeOOH) te je istražen utjecaj različitih čimbenika koji uzrokuju njegovu desorpciju. Istraženi su utjecaj pH vrijednosti, utjecaj različite koncentracije adsorbenta, utjecaj voda različitog sastava te utjecaj različitih teških metala koji kompetiraju s olovom za aktivna površinska mjesta na površini FeOOH. Rezultati modeliranja pokazuju da se olovo veže na hidratizirani željezov(III) oksid specifičnom adsorpcijom mehanizmom površinskog kompleksiranja. Model dvostrukog sloja (DLM) najbolje opisuje mehanizam površinskog kompleksiranja, a kompleksi koji pri tome nastaju su monodentatni unutarnje sferni. Također, vidljivo je da je Pb2+ nestabilno i otopljeno u obliku slobodnog metalnog iona do pH-vrijednosti 3. Iznad te vrijednosti olovo površinski kompleksira, a dominantna površinska kompleksna vrsta postaje FehOPb+. Na pokretljivost i otpuštanje olova sa površine FeOOH pod utjecajem vodovodne vode najviše utječu Ca2+, Mg2+ i SO42-. Dominantna negativno nabijena vrsta do pH-vrijednosti 5, 5 je FeOHSO42-, dok s porastom pH iznad te vrijednosti dolazi do naglog porasta koncentracije pozitivno nabijenih vrsta, i to osobito FehOHCa2+. Rezultati modela pokazuju da na desorpciju Pb(II) utječu kalcij i magnezij koji mu zauzimaju aktivna površinska mjesta jer je samo manje od 1% olova adsorbirano u području pH-vrijednsoti iznad 3 i prisutno kao vrsta FehOPb+. Na pokretljivost i otpuštanje olova sa površine FeOOH pod utjecajem kišnice najveći utjecaj imaju sulfati. Prema prosječnom sastavu kišnice sulfati su ti čije su koncentracije puno više u odnosu na ostale komponente te su površinski kompleksi sulfata , FeOHSO42-, dominantna vrsta pri adsorpciji na FeOOH u širokom području pH –vrijednosti od 1 do 9. Olovo je kao površinska vrsta zastupljeno kao FehOPb+, ali kao i kod vodovodne vode samo manje od 1% olova je adsorbirano u cijelom području pH-vrijednosti. Teški metali međusobno kompetiraju za aktivna površinska mjesta na površini FeOOH ovim redoslijedom: Cr > Zn > Cd> Pb, te time povećavaju pokretljivost olova u okolišu. Rezultati ovih modeliranja omogućuju predviđanje pokretljivosti olova u okolišu brzom mogućnošću promjene mnogobrojnih parametara.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija, Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA