ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2( ΟΙ ΒΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΥΔΑΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ(

Transcript

1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ( ΟΙ ΒΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΥΔΑΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ( Η Χημεία των φυσικών υδάτων ονομάστηκε από τους Werner Stumm (ET Zurich) και Jmes Morgn (CALTEC) ΥΔΑΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ. Οι δύο επιστήμονες έθεσαν για πρώτη φορά τις βάσεις της Υδατικής Χημείας στο κλασσικό πλέον σύγγραμμά τους AQUATIC CEMISTRY ήδη από το Τα περιβαλλοντικά χημικά φαινόμενα περιέχουν διεργασίες και αντιδράσεις γνωστές στους χημικούς, όπως: Α Οξέων/βάσεων Β Διαλυτότητας και καθίζησης αλάτων Γ Οξειδοαναγωγής Δ Συμπλόκων Συνήθως μελετάμε αυτές τις αντιδράσεις κάτω από το πρίσμα της θερμοδυναμικής. μελέτη της κινητικής τους (δηλ. μελέτη της ταχύτητας αντιδράσεων και διεργασιών) είναι πολύ σημαντική αλλά πιο δύσκολη.

2 Ο κύκλος του CO Στον στα υδατικά αέρα: οικοσυστήματα COκαι g η 50 οξύτητα ppm ή των 0,050 φυσικών % της αέριας υδάτων μάζας! Στους 5 C όταν ο καθαρός αέρας βρίσκεται σε επαφή με το νερό: Ο Νόμος του enry : X (q) Η P x X (q) συγκέντρωση του Χ στο O Η σταθερά του enry mol L -1 tm -1 P x μερική πίεση του Χ CO q 1, M CO (q) Η Ο CO, 10 -#

3 Μελέτη του συστήματος CO /CO - /CO - στο Η Ο 1. CO ( ( CO ) CO O CO CO 7 1 4,45 10, p ρ 1 CO 6,5. CO -( CO CO CO 11 4,69 10, p ρ CO 10, Η παρουσία CO, CO - και CO - εξαρτάται από το p. Την εξάρτηση αυτή την απεικονίζουμε μέσω των διαγραμμάτων p-α x

4 α x : γραμμομοριακά κλάσματα των CO, CO - και CO - α α α CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO Αν υποκαταστήσουμε στις εξισώσεις αυτές τις συγκεντρώσεις με τα α1 και α :

5 (III) (II) (I) CO CO CO α α α p α1 6,5 & p α 10,

6 1) p<<pκ α1 (όξινα p) α CO 1 1 1

7 . p pκ 1 (p 6,5) α CO α CO α CO

8 . pη ½ (pκ α1 pκ α ) (p 8,4) ή Η Κ α1 *Κ α α CO α στο μέγιστο δηλ. ~0,98 CO

9 4. ppκ α (αλκαλικά νερά) - CO α α α CO CO

10 5. p>>pκ Η είναι αμελητέα επομένως στην εξίσωση (III) : α CO ~ 1

11 Στα φυσικά νερά το ΗCΟ - είναι σε μεγαλύτερη αφθονία από τις άλλες ουσίες που σχετίζονται με την παρουσία του CO στα νερό.

12 Στα καθαρά νερά (π.χ. βροχή) : enry 5 C CO 1, ( q) 5 M Μπορούμε να θεωρήσουμε ότι το CΟ διίσταται στο νερό: CO O CO - Oι συγκεντρώσεις Η και CO - υπολογίζονται από 1 : CO 7 1 4, CO 1,, CO / ( 1, ,45 10 ), p5,65 Αυτό εξηγεί γιατί σε µη-ρυπασµένη ατµόσφαιρα το νερό της βροχής είναι ελαφρά όξινο µε ένα p<7.

13 Ο κύκλος του Αλκαλικότητα CO στα υδατικά (Alk): οικοσυστήματα: τα «υπεύθυνα» Αλκαλικότητα ιόντα των CO φυσικών -, COυδάτων - και ΟΗ - Στα φυσικά νερά: Alk1, eq/l Α. p7 Η συγκέντρωση O - πολύ χαμηλή CO - >> CO - CO - 1, M Η συγκέντρωση CO : CO 1 CO CO 4 ( q),5 10 M ( σε pη CO >CO (q) στο νερό σε ισορροπία με καθαρή ατμόσφαιρα (1, Μ) Είναι CO που παράγεται από την αποσύνθεση των φυτών ( 7)

14 Β. p10 # Με την ίδια Alk1, eq/l AlkCO - CO - O - 1, ( O - 14 w 1, ,00 10 CO ,00 10 CO CO - 4, M CO -, M CO - 4, eq/l CO - (, ) 4, eq/l O - 1, eq/l Ίδιες τιμές Alk με p 10&7: Αλλάζει η κατανομή των ουσιών

15 Ανόργανος άνθρακας και αλκαλικότητα. CCO CO - CO - ( p 7: C p7, , , 10 - p10: C p10 0, , , Ο διαλελυμένος ανόργανος άνθρακας σε p 7 έχει διπλάσια συγκέντρωση από την αντίστοιχη σε p 10. Σε p 10 η κυριότερη συνεισφορά στην αλκαλικότητα γίνεται από το ιόντα ΟΗ - (που δεν περιέχει άνθρακα) και CO -. Το κάθε ένα από τα CO - έχει δυο φορές την αλκαλικότητα ενός ΗCO -. Συμπέρασμα : Τα φυσικά ύδατα μπορούν να δώσουν C ανόργ. για φωτοσύνθεση όταν αλλάζει το p χωρίς να αλλάζει η αλκαλικότητα.

16 Εξάρτηση της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας των υδατικών οικοσυστημάτων από το p AlkCO - CO - O - 1, ( Όσο καταναλώνεται ο C ανοργ για την φωτοσύνθεση το p αυξάνεται για να παραμείνει σταθερή η Alk. Η ποσότητα του C ανοργ που μπορεί να καταναλωθεί, πριν το p γίνει απαγορευτικό για την αναπαραγωγή των φυκών, είναι ανάλογη της Alk.

17 Από p 7 σε p 10, η ποσότητα του C ανοργ που καταναλώνεται σε 1L Η Ο (με Alk1, eq/l): C p7. 1L - C p10. 1L 1, 10 - mol - 6, mol 5, mol.( Αύξηση της βιομάζας κατά 5, mol/l {C O}, η μάζα είναι 0 άρα παράγονται 16 mg/l βιομάζας. AlkCO - CO - O - 1, ( CCO CO - CO - ( Υπόθεση: Δεν έχουμε πρόσθετη ποσότητα CO Σε υψηλότερη Alk θα παραχθεί περισσότερη βιομάζα για την ίδια αλλαγή p. Σε χαμηλότερη Alk θα παραχθεί λιγότερη βιομάζα για τις ίδιες αλλαγές p.

18 Σε φυσικά νερά με μεγαλύτερη Alk το CO διαλύεται περισσότερο. Α. Καθαρό Η Ο (όπου Alk0) διαλυτότητα (S) του CO σε ατμόσφαιρα με 50 ppm CO : ( S CO (q) CO - 1, , , Μ Β. Η Ο με Alk1, eq/l (NO) CO (q) O - CO - ( S CO (q) CO - 1, , , Μ( ( Σε p < 7 πρέπει να αφαιρέσουμε τη συγκέντρωση των Η Η αλκαλικότητα πρέπει να υπολογίζεται ως ακολούθως: Alk CO - CO - O - -

19 Το ασβέστιο (C) και άλλα μέταλλα στα φυσικά ύδατα Το ασβέστιο είναι το πιο άφθονο κατιόν των φυσικών υδάτων. Είναι το κατιόν που καθορίζει κυρίως την σκληρότητα του νερού. Αποτελεί στοιχείο «κλειδί» των γεωχηµικών διεργασιών. Όταν έχοµε Η Ο µε υψηλή περιεκτικότητα CO έχοµε σαν αποτέλεσµα την διαλυτοποίηση ασβεστούχων πετρωµάτων όπως φαίνεται στην αντίδραση: CCO (s) CO (q) Η Ο C CO - Σε αντίθετη περίπτωση που έχοµε µείωση στην συγκέντρωση του CO το CCO (s) καθιζάνει. Εποµένως η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στο νερό CO (q) καθορίζει την διαλυτότητα του CCO (s). Στα υπόγεια ύδατα το CO παράγεται ως ακολούθως: {C O} O CO Η Ο (από µικροοργανισµούς) Η ισορροπία µεταξύ CCO και CO καθορίζει πολλές παραµέτρους στο νερό όπως την αλκαλικότητα, το p και την συγκέντρωση C (q).

20 Ισορροπία μεταξύ CO και ανθρακικού ασβεστίου(

21 Στα φυσικά ύδατα σε ισορροπία: CO - C 1, Μ CO (q) 1, Μ Οι άλλες συγκεντρώσεις CO - και CO υπολογίζοντα ως εξής: ( CO ) CO Η Ο CO - 1 CO CO 4, (I) CO - CO - CO CO 4, (II)

22 Το προϊόν διαλυτότητας του CCO : sp C CO - 4, (III) Υπολογισµός των C και CO - χρησιµοποιώντας την τιµή του CO (q) : C 4, M και CO - 9, M sp C CO - 4, CO - 8, Μ (III) Η : Κ 1 CO 17 CO Η 5, Μ ή p8,9,09 10

23 Alk1, CO - (9, ) Θεωρούµε:CO - >>CO -, O - Στα φυσικά ύδατα σε ισορροπία µε CCO & CO : CO 1, M CO - 9, M CO - 8, M C 4, M 5, M p8,9 Η ανατροπή της χηµικής ισορροπίας. Η υψηλή CO σε µεγάλα βάθη (µικροοργανισµοί). Υψηλό p (ενσωµάτωση CO από φύκη) Προκαλούν µετατοπίσεις των τιµών των παραµέτρων αυτών. Όµως στα περισσότερα φυσικά ύδατα έχουµε αυτές τις συγκεντρώσεις.

24 Καταλήγοντας πάντα προς σταθερότερες χηµικές µορφές (*). Μεταλλικά ιόντα στα φυσικά ύδατα Εξαιτίας της αναζήτησης της χημικής σταθερότητας, τα μεταλλικά ιόντα συμπλοκοποιούνται κυρίως με μόρια του νερού και άλλες ισχυρότερες βάσεις (δότες e - ) : M ( O) n ενυδατωμένο ιόν x Τα ενυδατωµένα ιόντα των µετάλλων συµµετέχουν σε διάφορες αντιδράσεις: οξέων/ βάσεων Fe( O) 6 FeO( O) 5 (*) καθίζησης Fe( O) 6 Fe(O) (s) (*) O οξειδοαναγωγής Fe( O) 6 Fe(O) - (*) O e -

25 Αντιδράσεις σχηματισμού συμπλόκων και χηλικών ενώσεων # Τα µεταλλικά ιόντα αντιδρούν µε δότες ηλεκτρονίων (συµπλοκοποιητές) για να σχηµατίσουν ενώσεις συναρµογής (σύµπλοκα). Μ n δότης e(lewis) Ένωση ή ιόν συµπλόκου π.χ. Cd CN - CdCN Cd(CN) ( n) Cd(CN ) n ΧΗΛΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ: P O 7 4- πυροφωσφορικό ιόν.# #

26 Παρουσία και προέλευση χηλικών ενώσεων στα νερά Οι συμπλοκοποιητές που σχηματίζουν με τα μέταλλα χηλικές ενώσεις είναι συχνά ρυπαντές και βρίσκονται στα: 1) Αστικά λύματα ) Βιομηχανικά λύματα (μεταλλουργεία) Παράδειγµα: EDTA (αιθυλο-διαµινο-τετραοξικό ιόν) - O CC C CO - NC C N - O CC C CO - Οι χηλικές ενώσεις, ως πιο υδατοδιαλυτές, συγκρατούνται λιγότερο από τα ορυκτά (αρνητικά φορτισμένες) και είναι πιο κινητικές. Οι ενώσεις αυτές θεωρούνται ρυπαντές γιατί έχουν την δυνατότητα να διαλυτοποιούν και να μεταφέρουν βαρέα μέταλλα. Επίσης τα χουμικά οξέα (φυσική οργανική ύλη) μπορούν να συμπλοκοποιήσουν διάφορα μεταλλικά ιόντα βιογενούς ή ανθρωπογενούς προέλευσης.

27 Υπολογισμοί Συγκεντρώσεων Συμπλόκων Σταθερά σχηματισμού Κ των συμπλόκων 1 Zn ZnN ZnN Zn( N ) N N,9 10,1 10 Zn ZnN N N ZnN Zn( N ) Σταθερά Β της συνολικής αντίδρασης Zn N Zn( N ) B Zn( N Zn ) N 1 8, 10 4

28 Συμπλοκοποίηση από μη-πρωτονιωμένες ενώσεις ( ΕDΤΑ: Υ Σε p > 10 η ένωση αυτή χάνει όλα τα καρβοξυλικά της πρωτόνια και συμβολίζεται ως Υ 4- - O CC C CO - NC C N - O CC C CO - Παράδειγμα Αλκαλικά λύματα (p11) που περιέχουν Cu~5mg/L και μη συμπλοκοποιημένο EDTA σε συγκέντρωση 00 mg/ L N C 10 1 O 8 N.Η 0, ΜΒ7 - Σε ποια αναλογία ο Cu θα είναι σε μορφή συμπλόκου; - Ποια θα είναι η συγκέντρωση του ενυδατωμένου Cu ;

29 Απάντηση Υπολογισμός της συγκέντρωσης του EDTA (Y 4- ): συνολική συγκέντρωση του EDTA είναι 5, Μ Cu Y 4- CuY - 1 6, CuY Cu Y 4 1 5, , 10 18, Επομένως σχεδόν όλος ο Cu βρίσκεται υπό την μορφή του CuY - Η μέγιστη συγκέντρωση του Cu στο διάλυμα είναι 7, Μ Το μεγαλύτερο μέρος βρίσκεται υπό μορφή CuY - Η συγκέντρωση του ελεύθερου χαλκού: Cu CuY Y , , 10 5,4 10 4, 10 0

30 Συμπλοκοποίηση με πρωτονιωμένες ενώσεις Γενικά οι συμπλοκοποιητές* είναι συζυγείς βάσεις οξέων κατά Brønsted N 4 * N N C CO * N C CO ένταση της συμπλοκοποίησης εξαρτάται από το p. Ανταγωνισμός μεταξύ Η και Μ n : Πρέπει να μελετήσουμε την κατανομή των συμπλοκοποιητών σε σχέση με το p του περιβάλλοντος (διαλύματος).

31 Παράδειγμα: Νιτριλοτριοξικό οξύ (NTA) C COO - - OOCC N ή Τ - C COO - To T - μπορεί να συμπλοκοποιήσει μέταλλα μέσω CO - και 1 R Ν:

32 Έχουμε στάδια διάστασης του ΝΤΑ: 1) Η Τ Η Η Τ -( α1 T T,18 10 p 1 1,66 ) T T T 1,1 10 p T,95 ) T T T T 11 5,5 10 p 10,8

33 Εξαρτώμενο από την τιμή του p, το ΝΤΑ μπορεί να βρεθεί σε διάφορες μορφές: Η Τ, Η Τ -, ΗΤ - και Τ - p α Η Τ α Η Τ - α ΗΤ - ατ - p<1 1,00 0,00 0,00 0,00 pp 1 (1,66) 0,49 0,49 0,0 0,00 p 1/(p 1 p ) (,05) 0,16 0,68 0,16 0,00 pp (,95) 0,0 0,49 0,49 0,00 p 1/(p p ) (6,615) 0,00 0,00 1,00 0,00 pp (10,8) 0,00 0,00 0,50 0,50 p>1 0,00 0,00 0,00 1,00

34 Διάγραμμα p α x για το ΝΤΑ( p α Η Τ α Η Τ - α ΗΤ - ατ - p<1 1,00 0,00 0,00 0,00 pp 1 (1,66) 0,49 0,49 0,0 0,00 p 1/(p 1 p ) (,05) 0,16 0,68 0,16 0,00 pp (,95) 0,0 0,49 0,49 0,00 p 1/(p p ) (6,615) 0,00 0,00 1,00 0,00 pp (10,8) 0,00 0,00 0,50 0,50 p>1 0,00 0,00 0,00 1,00

35 Παράδειγμα:( Διαλυτοποίηση του Pb από το στερεό Pb(O) μέσω ΝΤΑ( Παράμετροι: - χημική σταθερότητα των χηλικών ενώσεων - συγκέντρωση των συμπλοκοποιητών στο Η Ο - p - μορφή του αδιάλυτου μεταλλικού υποστρώματος Διαλυτοποίηση του Pb από το στερεό Pb(O) από το ΝΤΑ σε p8,00 Σε p 8,00 υπερισχύει η ουσία ΗΤ - : Διαλυτοποίηση: Pb(O) (s) T - PbT - O - Η Ο Pb(O) (s) Pb O -( ( sp Pb O - 1, (

36 Γνωρίζουμε: , , ,5 O O O T Pb PbT PbT T Pb T T T T w f

37 Συνολική Αντίδραση: Pb( O ) ( s) T PbT O O PbT T O sp w f, Υποθέτουμε ότι έχουμε 5 mg/l N(C CO N) (Μ.Β.57) Η συνολική συγκέντρωση του ελεύθερου και συμπλοκοποιημένου ΝΤΑ # είναι: ΝΤΑ 9, mmol/ml. To σύστημα ΝΤΑ/Pb(O) βρίσκεται σε ισορροπία σε p ~8

38 To NTA μπορεί να υφίσταται ως T - ή PbT - : PbT T Η μορφή που υπερισχύει υπολογίζεται, # μέσω της αναλογίας PbT - /T - χρησιμοποιώντας τις σταθερές Κ σε p 8,00 η συγκέντρωση O - 1 x 10-6 M PbT T & O PbT T O, ,00 10 sp 5 6 w f, PbT - /T - 0,7

39 Καθώς PbT - /T - ~0-1 σημαίνει ότι το περισσότερο ΝΤΑ στο διάλυμα βρίσκεται συμπλοκοποιημένο με τον Pb. Η συγκέντρωση του Pb (0 mg/l) είναι 9, Μ δηλ. λίγο μικρότερη από αυτήν του ΝΤΑ (9, Μ). Το αpbt - μειώνεται όταν το p αυξάνεται. Βλέπουμε λοιπόν ότι οι αντιδράσεις σχηματισμού χηλικών ενώσεων είναι εξαρτώμενες από το p.

40 Παράδειγμα Αντιδράσεις του ΝΤΑ με ανθρακικά άλατα των μετάλλων. Ας υποθέσουμε ότι αντί του Pb(O) έχουμε PbCO. To PbCO είναι σταθερό σε συνθήκες Alk και p των φυσικών υδάτων. Το NTA (N) σε συγκέντρωση 5 ppm και p 7 βρίσκεται σε ισορροπία με το PbCO. Πόσο ΝΤΑ θα συμπλοκοποιήσει τον Pb;

41 10, 10 4,69 6,5 10 4,45 ' 11 ' ' 1 7 ' 1 p CO CO CO CO p CO CO CO O CO CO CO Απάντηση : #

42 Σε p από 7-10 υπερισχύει το CO -. Έτσι το CO - που απελευθερώνεται από την αντίδραση του PbCO με το ΝΤΑ θα βρίσκεται υπό την μορφή του CO - PbCO (s) T -! PbT - CO - ή Υποθέτουμε ότι το PbCO πρώτα διίσταται: PbCO (s)! Pb CO -( ( Κ sp Pb CO ( (

43 ) ( ,06 ' 10 4,69 1 ' ,5 10,45 f sp s f T CO PbT CO PbT T PbCO CO CO CO CO T T T T T Pb PbT PbT T Pb

44 Η διαλυτοποίηση του PbCO (από το ΝΤΑ) σε PbT - εξαρτάται από τη συγκέντρωση CO - PbT - /T - /CO - Όπως γνωρίζουμε συνήθως η CO - 1, PbT T 4, ,00 10 CO 40,6 Επομένως το μεγαλύτερο μέρος του ΝΤΑ σε ισορροπία με το PbCO (S) θα βρίσκεται στο διάλυμα ως PbT -. NTA 5 ppm τότε Pb 0 ppm CO - διαλυτοποίηση από το ΝΤΑ CO - διαλυτοποίηση από το ΝΤΑ

45 Ανταγωνισμός μεταξύ μετάλλων κατά τη διαδικασία της συμπλοκοποίησης Μεταξύ του πλέον άφθονου στο περιβάλλον C και των άλλων μετάλλων Σε p7 ο σχηματισμός συμπλόκου του C με το NTA : C T - CT - ( CT 8 11 # f (CT ) (NTA) 1, ,5 10 7,75 10 C T Το κλάσμα του ΝΤΑ με τη μορφή 1. C 1, p 7 CT

46 CT C 1,00 10 ' 7, ,5 7 T 1,00 10 Η μεγαλύτερη ποσότητα του ΝΤΑ σε ισορροπία με C θα βρίσκεται υπό την μορφή: CT PbCO( s ) '' PbCO T PbT - - C T CT '' C ' CT CO CT PbT CT - CO PbT T C - T CO C CO PbT ' 4, , ,4

47 Επομένως μπορούμε να προσδιορίσουμε την κατανομή του ΝΤΑ μεταξύ PbT - και CT -. Για τις συνθήκες φυσικών υδάτων έχουμε: CO C NTA σε ισορροπία με PbCO - : PbT CT '' 1, ,4 7 C CO 1, , ,54 Βλέπουμε ότι μόνο το 1/ του ΝΤΑ θα βρίσκεται ως χηλική ένωση του μολύβδου. Εν απουσία C σχεδόν όλο βρίσκεται ως PbT -. Αρα η παρουσία C καθορίζει το ποσοστό διαλυτοποίησης του Pb μέσω ΝΤΑ.

48 Παράδειγμα: Θαλασσινό νερό Ανταγωνιστικές ισορροπίες μεταξύ Cl - και ΝΤΑ στο θαλασσινό νερό. CT - C Cd * Cl Cl Cd * Cl Cl Cd T CdT ** T Mg MgT - Σχηματισμός συμπλόκων μεταξύ Μ n και συμπλοκοποιητών, λαμβάνουμε υπόψη μας άλλους πιθανούς συμπλοκοποιητές (π.χ. Cl - ). Περίσσεια Cl -, σχηματίζονται σύμπλοκα χλωρίου με το Cd Οι υψηλές συγκεντρώσεις Η καταστρέφουν το σύμπλοκο CdT - λόγω πρωτονίωσης του ΝΤΑ. Το C & το Mg ανταγωνίζονται το Cd για τον σχηματισμό συμπλόκων.

49 Κινητική της συμπλοκοποίησης στα φυσικά ύδατα ( Σημαντικοί παράγοντες είναι η ταχύτητα των αντιδράσεων και οι χρόνοι παραμονής των μεταλλικών ιόντων στο υπό μελέτη σύστημα. Me(Η Ο) m n L Me(Η Ο) m-1 L n Η Ο Γρήγορο: Me(Η Ο) m n L Me(Η Ο) m n. L Aργό: Me(Η Ο) m n. L Me(Η Ο) m-1 L n Η Ο Έχομε αντιδράσεις ης τάξης: dmel/dt k MeL ή v k (Me(Η Ο) m n ) (L)

50 Η ταχύτητα ανταλλαγής (k w ) μορίων O με συμπλοκοποιητές στα μεταλικά ιόντα εξαρτάται: από το p, τον ανταγωνισμό με το C (στα φυσικά ύδατα έχει συγκέντρωση 10 - Μ ενώ ο Cu π.χ. αντιστοίχως 10-8 ). Πρέπει να λάβουμε υπ όψιν μας ότι οι συγκεντρώσεις των μεταλλικών ιόντων και των συμπλοκοποιητών στα φυσικά νερά είναι πολύ μικρές. Αναλυτική Χημεία!!! Μεταλλικό ιόν( k w (M -1 s -1 )( Cr, Mn, Fe, 10 Fe, Co 10 Co 1, 10 5 g

51 Πολυφωσφορικά άλατα στα φυσικά νερά ( ΥΔΡΟΛΥΣΗ ΠΟΛΥΦΩΣΦΟΡΙΚΩΝ O O-P-O O - ΟΡΘΟΦΩΣΦΟΡΙΚΟ ΙΟΝ To ορθοφωσφορικό οξύ ( PO 4 ) διίσταται ως εξής: PO 4 PO - 4 pκ 1,17 PO - 4 PO - 4 pκ 7,1 PO - 4 PO - 4 pκ 1,6 Το πυροφωσφορικό ιόν P O 7 4- προέρχεται από τη συμπύκνωση ορθοφωσφορικών ιόντων. PO 4 - Η Ο P O 7 4- O -

52 Πυροφωσφορικό ( 4 P O 7 ) Τριφωσφορικό ( 5 P O 10 ) 4 P O 7 : p 1 <, p,64, p 6,76, p 4 9,4 5 P O 10 : p 1, p <, p,0, p 4 6,50, p 5 9,4 Έτσι τα πολυμερικά φωσφορικά ιόντα χάνουν: σε πρώτη φάση τα ενδιάμεσα(*) πρωτόνια και τα δύο τελικά (**σε κάθε άκρο) σε δεύτερη φάση τα δεύτερα (***) των δύο ατόμων P. Το τριφωσφορικό οξύ Σε p4,5 χάνει Η: Σε p9,5 χάνει Η:

53 ΧΗΛΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ: P O 7 4- πυροφωσφορικό ιόν#

54 Συμπλοκοποίηση από Χουμικές Ενώσεις! Τα αδιάλυτα υλικά (χουμίνες, ΧΕ) προσροφούν οργανικές ενώσεις και κατιόντα από το νερό. Τα διαλυτά (φουλβικά οξέα, ΦΟ) συμπλοκοποιούν διάφορα μέταλα.

55 ΦΟ Υψηλά Μ.Β AMU Αρωματικό χαρακτήρα Ομάδες με οξυγόνο ΧΕ C:45-55%, O:0-45%, :-6%, N:1-5%, S:0-1% Δεσμοί ΧΕ με μεταλλικά ιόντα Fe και Al: ισχυροί δεσμοί Μg: αδύνατοι Ni, Pb, C, Zn: ενδιάμεσοι δεσμοί