Wpływ kwasu glukonowego na rozpuszczalność piromorfitu

Abstract

Phosphate-induced lead immobilization method is based on the fact that newly formed mineral, pyromorphite, is a highly insoluble phase. However, there is a number of factors capable of decreasing stability of pyromorphite. Among them are low-molecular-weight organic acids (LMWOA) secreted to the soil by numerous species of microorganisms and plants. Presented studies investigate the relation between pyromorphite and gluconic acid (GA), one of the most common LMWOA in the soil. The conducted experiments includes dissolution of pyromorphite in the presence of GA, having regard to the pH of the solution or concentration of GA, and formation of pyromorphite in the presence of GA (homogeneous and heterogeneous transformations). The studies indicate that GA increase the dissolution of pyromorphite through decreasing pH of the solution, Pb-organic complexation and increasing the ionic strength of the solution. GA inhibits growth of pyromorphite crystals through formation of complexes with crystal seeds and reducing activity coefficient of lead cations.

Metoda immoblizacji ołowiu w glebie za pomocą fosforanów opiera się na założeniu, iż powstający minerał, piromorfit, jest wyjątkowo stabilną fazą. Istnieje jednakże szereg czynników mogących obniżyć trwałość piromorfitu. Wśród nich są niskocząsteczkowe kwasy organiczne (LMWOA) produkowane w glebie przez liczne gatunki mikroorganizmów i roślin. W poniższej pracy zbadano relacje między piromorfitem a kwasem glukonowym (KG), który należy do jednych z najczęściej występujących w środowisku LMWOA. Przeprowadzono eksperymenty rozpuszczania piromorfitu w obecności KG, w zależności od pH roztworu oraz stężenia KG. Zbadano również wpływ KG na powstawanie piromorfitu w eksperymentach transformacji homogenicznych i heterogenicznych. Otrzymane wyniki wskazują na to, iż KG zwiększa rozpuszczalność piromorfitu poprzez obniżanie pH roztworu, kompleksowanie kationów ołowiu oraz zwiększanie siły jonowej roztworu. KG utrudnia powstawanie prawidłowo wykształconych kryształów piromorfitu poprzez kompleksowanie zarodków nukleacji oraz obniżanie aktywności kationów ołowiu.