Жидкая фаза почв. Трофимов С.Я - 46 стр.

UptoLike

Рубрика: 

48
сульфит-ионы. Принцип ЖМКО широко используется для объяснения преимущественных
типов связывания металлов в биологических и геологических объектах.
Исходя из принципа ЖМКО, катионы щелочных и щелочноземельных металлов,
преобладающие в растворах нейтральных и щелочных почв, а также Al
3+
и Fe
3+
, количество
которых значительно в кислых почвах, преимущественно тяготеют к образованию комплексов с
лигандами, содержащими атомы кислорода: H
2
O, OH
-
, R-COO-, неорганическими
оксианионами (СО
3
2-
, НСО
3
-
, НРО
4
2-
, SO
4
2-
). Комплексы щелочных и щелочноземельных
металлов чаще внешнесферные (вода удерживается предпочтительнее, так как является одним
из сильнейших льюисовских оснований), комплексы Al
3+
и Fe
3+
- чаще внутрисферные.
Катионы переходных металлов (микроэлементов) более склонны образовывать
комплексы с сульфид- и хлорид ионами, а также органическими лигандами, в которых
донорами электронов являются N, P и S. Благодаря легкой поляризуемости, образуемая связь
более ковалентна и комплексы чаще являются внутрисферными.
Таким образом, состояние микроэлементов почвенного раствора более зависимо от
состава и количества органических компонентов, по сравнению с ионами натрия, Mg,Ca или К.
С другой стороны, изменение содержания в растворе карбонат-, сульфат- и фосфат-ионов
вызывает более существенные изменения состояния металлов 1а и IIа подгрупп ПСЭМ и почти
не влияет на состояние металлов-микроэлементов, которое более чувствительно, помимо
органических лигандов, к колебаниям концентраций S
2-
и Cl
-
-ионов. Предпочтения такого
рода помогают применению строго теоретических представлений о влиянии
комплексообразования на состояние металлов в почвенных растворах и растворимость их
соединений в почвах в целом.
Особую роль для почвенных растворов играет комплексообразование с
фульвокислотами. Реакции осуществляются преимущественно за счет кислородсодержащих
карбоксильных и фенольных группировок (рис.14). Возможно и участие атомов N аминогрупп,
однако роль таких взаимодействий меньше оличество N составляет 1-3% от содержания О).
Также возможно (хотя практически не доказано) участие в комплексообразовании с металлами
функциональных групп фульвокислот, содержащих серу.
Образуемые соединения могут представлять собой как внешне-, так и внутрисферные
комплексы. При этом в связывании участвуют различные по энергии «центры связи».
Количество более сильных центров (1-го рода) ограничено, они вступают во взаимодействие
при малых содержаниях металлов в растворах (мольное отношение металл-фульват <0.001), что
может быть характерно для незагрязненных природных вод, почвенных растворов из
органогенных горизонтов. Уже при мольных отношениях металл-фульват >0.004, количество
возможностей для более прочного связывания бразования внутрисферных комплексов)
сульфит-ионы. Принцип ЖМКО широко используется для объяснения преимущественных
типов связывания металлов в биологических и геологических объектах.
       Исходя из принципа ЖМКО, катионы щелочных и щелочноземельных металлов,
преобладающие в растворах нейтральных и щелочных почв, а также Al3+ и Fe3+, количество
которых значительно в кислых почвах, преимущественно тяготеют к образованию комплексов с
лигандами,   содержащими             атомы        кислорода:     H2O,   OH-,     R-COO-,   неорганическими
оксианионами    (СО32-,          -           2-        2-
                          НСО3 , НРО4 , SO4 ). Комплексы щелочных и щелочноземельных
металлов чаще внешнесферные (вода удерживается предпочтительнее, так как является одним
из сильнейших льюисовских оснований), комплексы Al3+ и Fe3+ - чаще внутрисферные.
       Катионы переходных металлов (микроэлементов) более склонны образовывать
комплексы с сульфид- и хлорид ионами, а также органическими лигандами, в которых
донорами электронов являются N, P и S. Благодаря легкой поляризуемости, образуемая связь
более ковалентна и комплексы чаще являются внутрисферными.
       Таким образом, состояние микроэлементов почвенного раствора более зависимо от
состава и количества органических компонентов, по сравнению с ионами натрия, Mg,Ca или К.
С другой стороны, изменение содержания в растворе карбонат-, сульфат- и фосфат-ионов
вызывает более существенные изменения состояния металлов 1а и IIа подгрупп ПСЭМ и почти
не влияет на состояние металлов-микроэлементов, которое более чувствительно, помимо
органических лигандов, к колебаниям концентраций S2- и Cl- -ионов.                     Предпочтения такого
рода   помогают      применению              строго         теоретических      представлений   о   влиянии
комплексообразования на состояние металлов в почвенных растворах и растворимость их
соединений в почвах в целом.
       Особую     роль     для        почвенных             растворов   играет    комплексообразование   с
фульвокислотами. Реакции осуществляются преимущественно за счет кислородсодержащих
карбоксильных и фенольных группировок (рис.14). Возможно и участие атомов N аминогрупп,
однако роль таких взаимодействий меньше (количество N составляет 1-3% от содержания О).
Также возможно (хотя практически не доказано) участие в комплексообразовании с металлами
функциональных групп фульвокислот, содержащих серу.
       Образуемые соединения могут представлять собой как внешне-, так и внутрисферные
комплексы. При этом в связывании участвуют различные по энергии «центры связи».
Количество более сильных центров (1-го рода) ограничено,                    они вступают во взаимодействие
при малых содержаниях металлов в растворах (мольное отношение металл-фульват <0.001), что
может быть характерно для незагрязненных природных вод, почвенных растворов из
органогенных горизонтов. Уже при мольных отношениях металл-фульват >0.004, количество
возможностей для более прочного связывания (образования внутрисферных комплексов)


                                                            48