Wpływ kwasów organicznych na efektywność unieruchamiania ołowiu w postaci piromorfitu

Abstract

Pyromorphite is formed in the soil by the application of the lead in situ immobilization using phosphate compounds is exposed in the rhizosphere of naturally occurring organic acids. Experiments were conducted to assess the effect of acids (citric, acetic, oxalic) previously complexed with $Pb$ (experiment 1) and without prior complexation (experiment 2), on the course and products of synthesis pyromorphite. Concentrations of $Pb^{2+}$, $PO{3\atop4}^{-}$, $Cl^{-}$ in samples and the pH of the solutions allowed to determine the effectiveness of $Pb$ immobilization and changes in the reaction system. It has been found that the factor determining the efficiency of immobilization $Pb$ in the presence of organic acids is pH (the protonation reaction of $Pb$), and the formation of $Pb$-acids complexes is secondary factor. XRD and SEM were used to identify the phase composition and morphology characteristics of the sediments. Acids affect morphology and growth of pyromorphite (dissolution and recrystallization reactions). Organic acids used in this study constitute a destabilizing factor crystallization of pyromorphite. Macroscopic observations of changes in concentrations in the solutions are not sufficient to identify the elementary reaction mechanisms.

Piromorfit powstały w glebie w wyniku procesów immobilizacji ołowiu in situ przy użyciu związków fosforu narażony jest na działanie występujących naturalnie w ryzosferze kwasów organicznych. Przeprowadzono eksperymenty mające na celu ocenę wpływu kwasów (cytrynowego, octowego i szczawiowego) skompleksowanych uprzednio z $Pb$ (eksperyment 1) oraz bez wcześniejszej kompleksacji (eksperyment 2), na przebieg oraz produkty syntezy piromorfitu. Koncentracje $Pb^{2+}$, $PO{3\atop4}^{-}$, $Cl^{-}$ w próbkach oraz pH roztworów pozwoliły na określenie efektywności unieruchamiania $Pb$ oraz zmian zachodzących w środowisku reakcji. Stwierdzono, iż czynnikiem determinującym efektywność immobilizacji $Pb$ z udziałem kwasów organicznych jest pH (reakcja protonacji $Pb$), a reakcje kompleksowania ołowiu przez kwasy są czynnikiem drugorzędnym. Analizy XRD oraz SEM posłużyły do identyfikacji składu fazowego i charakterystyki morfologii osadów. Kwasy mają wpływ na wykształcenie oraz wzrost kryształów piromorfitu (reakcje rozpuszczania i rekrystalizacji). Badane kwasy organiczne stanowią czynnik destabilizujący krystalizację piromorfitu. Makroskopowe obserwacje zmian stężeń w roztworach nie są wystarczające do zidentyfikowania elementarnych mechanizmów reakcji.