Get Adobe Flash player


postheadericon Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 281

Обмен лигандами. Этот комплексный процесс происходит, когда такая функциональная группа органического загрязнителя, как карбоксильная или гидроксильная, замещает гидратационную воду или слабые лиганды иона металла на адсорбирующей фазе почвы. Этот механизм возможен при загрязнении слабыми органическими кислотами и анионами и их адсорбции на гндратнрованных оксидах или почвенных гуминовых кислотах. Комплексообразование между органическими лигандами и поверхностью минералов возможно также и при тройственной поверхностной коадсорб- ции ионов металла и органических лигандов.

Перенос заряда. Это взаимодействие обусловлено переносом электрона от донора к молекуле-акцептору; приводит к частичной суперпозиции ор- биталей. Образование комплекса с переносом заряда может зависеть от рН, если одна из двух взаимодействующих групп имеет кислотные, основные или амфотерные свойства. Свободная энергия и энтальпия образования до- норно-акцепторного комплекса находится в диапазоне от 0 до 62 кДж/моль.

Ионный обмен. Это электростатическое притяжение между катионами и отрицательно заряженной поверхностью или между анионами и положительно заряженной поверхностью, сопровождаемое обменом с другими катионами или анионами в местах связи. Частицы органического вещества почвы, как и большинство частиц минеральной фазы, несут на поверхности отрицательный заряд, способствуя связыванию положительно заряженных катионов. В ионообменные взаимодействия вступают такие неорганические ионы как ион аммония NH4"1". Органические катионы часто образуют загрязнения с четвертичными аминными группами в алифатических или гетероциклических структурах или со слабоосновными группами с рКа между 3 и 8, т.е. протонируемыми в диапазоне рН, типичном для почвенной среды. Анионный обмен важен в кислых почвах, содержащих повышенное количество минералов с положительно заряженной поверхностью, таких как каолинит, алюмосиликаты или оксиды железа. В анионный обмен часто вовлекаются карбоксильные группы органических соединений. В наибольшей степени подвержены влиянию рН ионообменные взаимодействия на поверхностях с амфотерными свойствами. Вследствие протонирования локальный рН вблизи твердой поверхности может быть ниже, чем в жидкой фазе, что влияет на физико-химические и биологические процессы, происходящие Fia границе раздела твердой и жидкой фаз почвенной среды.