Summary
هذه الورقة بتقديم إجراء التحقيق امتزاز فوسفوناتيس على تصفية المواد المحتوية على الحديد، خاصة الحبيبية هيدروكسيد الحديديك، مع القليل من الجهد والموثوقية العالية. في حلاً مخزنة بشكل مؤقت، هو فوسفونات اتصال الممتزة استخدام المدورة وثم تحليلها عبر أسلوب تحديد الفوسفور المنمنمة.
Abstract
هذه الورقة بتقديم إجراء التحقيق امتزاز فوسفوناتيس على تصفية المواد المحتوية على الحديد، لا سيما الحبيبية هيدروكسيد الحديديك (الخليجي)، مع القليل من الجهد والموثوقية العالية. فوسفونات، مثلاً، يتم إحضارها حمض نيتريلوتريميثيلفوسفونيك (نتمب)، اتصال مع الخليجي في دوار في حل مخزنة بحمض عضوي (مثلاً، حمض الخليك) أو العازلة الجيدة (مثل2-(ن-morpholino) حمض اثانيسولفونيك) [مس] وحمض-سيكلوهيكسيل-2-هيدروكسيل-3-أمينوبروبانيسولفونيك ن[كابسو]) بتركيز من 10 مم لوقت محدد في أنابيب الطرد المركزي 50 مل. وفي وقت لاحق، بعد غشاء الترشيح (0.45 ميكرومتر المسامية الحجم)، المجموع هو قياس تركيز الفوسفور (مجموع ف) استخدام أسلوب تحديد البلدان المتقدمة النمو على وجه التحديد (ISOمصغرة). هذا الأسلوب هو تعديل وتبسيط أسلوب ISO 6878: عينة 4 مل هو مختلطة مع ح2حتى4 وك2ق2س8 في سداده ملولبة فيال وتسخينها إلى 148-150 درجة مئوية ح 1 وثم مختلطة مع هيدروكسيد الصوديوم ، حمض الأسكوربيك وموليبدات المحمضة مع antimony(III) (الحجم النهائي لمل 10) لإنتاج مجمع زرقاء. يتم قياس كثافة اللون، وتتناسب خطيا مع تركيز الفوسفور، سبيكتروفوتوميتريكالي (880 نانومتر). ثبت أن تركيز المخزن المؤقت المستخدمة له أي تأثير كبير على امتزاز فوسفونات بين 4 و 12 درجة الحموضة. المخازن المؤقتة، ولذلك لا تتنافس مع فوسفونات لمواقع الامتزاز. وعلاوة على ذلك، يتطلب تركيز عالية نسبيا من المخزن المؤقت تركيز جرعة أعلى من عامل مؤكسد (ك2ق2س8) الهضم من ذلك المحدد في ISO 6878، التي، جنبا إلى جنب مع الجرعة هيدروكسيد الصوديوم، يتم مطابقة لكل المخزن المؤقت. على الرغم من التبسيط، الأسلوبميني ISO لا يفقد أي من دقتها مقارنة بطريقة موحدة.
Introduction
الدافع
الجهود المبذولة لخفض مدخلات المغذيات في المياه السطحية، التي تعتبر ضرورية، ضمن جملة أمور، في سياق تنفيذ "التوجيه الإطاري للمياه الأوروبية"1، تتطلب دراسة أكثر تفصيلاً لانبعاثات الفوسفور. مجموعة المواد فوسفوناتيس (الشكل 1)، التي تستخدم مثبتات التبييض في صناعات النسيج والورق، كما أنتيسكالانتس في معالجة مياه الشرب، مثبتات صلابة من مياه التبريد والمنظفات وعوامل التنظيف، أهمية خاصة من حيث الكمية وأهميتها البيئية2. ويشتبه في فوسفوناتيس للمساهمة في إغناء طويلة الأجل من المياه الهيئات2،،من34. على سبيل المثال، بسبب الإشعاع الأشعة فوق البنفسجية من أشعة الشمس أو حضور Mnالثاني والأكسجين المذاب، يمكن أن يتحلل إلى الفوسفات المتوفرة مجهريا5،6فوسفوناتيس. العرض المفرط للفوسفات هو سمة أساسية للمسطحات المائية غير المتوازنة إيكولوجيا، الأمر الذي يجعل الفوسفور مادة مستهدفة هامة لتحسين الوضع الإيكولوجي للمسطحات المائية المستدامة.
فوسفوناتيس يمكن إزالتها من مياه الصرف الصحي بهطول الأمطار/معقمات عند استخدام الحديد أو الألومنيوم أملاح7،،من89،10. في هذه العملية، يتم تحويل المعادن إلى هيدروكسيدات المعادن القابلة للذوبان لا يكاد. هذه الأسراب القطبية مع سطح محددة كبيرة نسبيا الممتزات فوسفوناتيس مشحونة سلبا. ومع ذلك، يمكن أن يكون عملية معقمات العيوب الرئيسية اثنين. يمكن أن يحدث الحمأة كميات تصل إلى 30% من حجم العينة تبعاً للمياه المستعملة،11. هذه الحمأة بفصلها، ومعاملة والتخلص منها في زيادة الترسب أو مرحلة التصفية. وعلاوة على ذلك، فوسفوناتيس يمكن مجمع المرسب المضافة وبالتالي منع تشكيل أسراب، لا سيما في مياه الصرف الصحي مع صلابة المياه المنخفضة. ويمكن تعويض هذا التأثير بكميات متزايدة من لمندف. ومع ذلك، وهذا يؤدي إلى قيم β زيادة (β = نسبة المولى من لمندف إلى الفوسفور في مياه الصرف الصحي)11،12. ولذلك، يمكن أن يعقد مصفوفة معقدة من مياه الصرف الصحي، عنصر التحكم الجرعة المثلى لمندف.
الشكل 1: الصيغ الهيكلية الهامة فوسفوناتيس11. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
بديل ممكن أن يستغل تقارب امتزاز عالية من فوسفوناتيس إلى السطوح المحتوية على معادن والتي ليس لديها المشار إليها أعلاه هي عيوب المواد تصفية استناداً إلى أكاسيد الحديد (الحمولات). لهذه المواد، وتصفية يعرض الأدب أساسا إجراء تحقيقات في القضاء على الفوسفات13،14،،من1516. هذه الورقة بتقديم إجراء الذي يتيح التحقيق في قدرة الامتزاز مواد تصفية حبيبات انتقائية، في هذا العمل على وجه الخصوص مع هيدروكسيد الحديديك الحبيبية (الخليجي)، بشأن فوسفوناتيس مع القليل من عبء العمل وكبيرة التوفير في التكاليف. ويمكن تقسيم هذه الدراسة قدرة الامتزاز في الخطوات التالية: إعداد حل فوسفوناتي، واختبار الامتزاز (جهة الاتصال لحل فوسفوناتي جرانولاتي) وتحليل فوسفوناتي. يجب أن تكون جميع خطوات منسقة تماما.
مفهوم لاختبار الامتزاز واستخدام المخازن المؤقتة مناسبة
لدراسة قدرة الامتزاز، يمكن إجراء تجارب دفعة أو العمود. نهج المجموعة من أجل تحديد إيسوثيرمس الامتزاز أو الأس الهيدروجيني-تبعيات الممتزة، المفضل حيث يمكن الحصول على الكثير من النتائج خلال فترة قصيرة من الوقت بإمكانية اختلاف العديد من المعلمات. قيمة الرقم الهيدروجيني واحد من أهم العوامل التي تؤثر على الامتزاز. الامتثال أو تعديل قيمة pH يمثل تحديا كبيرا لفني مختبر، كعادة تعديل قيمة pH في الحل عينة سابقا لجهة الاتصال الممتزة بسيطة ليست كافية. عادة ما تسعى كل المواد الممتصة لتقريب الرقم الهيدروجيني حول نقطة الصفر مقابل (بزك). وبناء على ذلك، فمن الممكن أن يتغير محلول مائي، مثلاً، تعديل درجة الحموضة 3، إلى قيمة pH 8 عندما تكون في الاتصال المباشر مع الممتزة. مياه الصرف الصحي معظمها لديها قدرة التخزين مؤقت طبيعية، مما يخفف هذا التأثير. إلا إذا، فقط إزالة مادة هدف خاص التحقيق مع الممتزة معين، يجب استخدام مياه الفضلات الاصطناعية، أي، والمياه النقية، التي هي على وجه التحديد ارتفعت مع مضمون الهدف أو، مثلاً، قادرة على المنافسة الأنيونات. وفي المقابل إلى مسحوق الممتزات، حيث يمكن الحفاظ قيمة الأس الهيدروجيني بسهولة في النطاق المطلوب بإضافة الأحماض والقواعد في السفينة إثارة مفتوحة، لا تعديل درجة الحموضة في هذا النموذج يمكن القيام به في إطار نهج مجموعة مع يحبب. مطلوبة كي تبقى حبيبات علقت البلوتينيوم، سرعة إثارة عالية جداً، مما سيسفر عن التآكل السريع جداً للمواد. إذا كان مثل هذا الاحتكاك غير مقصودة، الأسلوب طيف لتدوير أنابيب الطرد المركزي مغلقة للحفاظ على الحبيبات مختلطة باستمرار في الحل. وفي هذه الحالة الطريقة الوحيدة للاحتفاظ بقيمة pH ثابتة لاستخدام المخازن المؤقتة.
يجب أن تطابق المتطلبات التالية للمخازن المؤقتة لكي تتمكن من التحقيق في الامتزاز الفوسفات وفوسفوناتيس في تصفية المواد المحتوية على الحديد: خالية من الفوسفور؛ عديم اللون؛ القابلة للذوبان؛ في أحسن الأحوال، لا وكلاء إلى؛ عدم وجود منافسة مع فوسفوناتيس بشأن الامتزاز على مواد تصفية القطبية؛ هيكل مماثل من المخازن المؤقتة المختلفة المستخدمة؛ والمخازن المؤقتة أو منتجاتها تدهور لا يجب أن يكون له تأثير سلبي على امتصاص الطيفية للون معقدة بعد الهضم لمجموع ف التصميم. لحقل البحوث الكيميائية الحيوية، وكانت مخازن جيدة ما يسمى نمواً17،،من1819، التي لها بالضبط من هذه الخصائص. وهكذا، اختيرت لإجراء تحقيقات من هذا العمل، المخازن في الجدول 1 . كيه قيمة كل المخزن المؤقت ليشير إلى النطاق الذي يمكن أن تبقى ثابتة بالمخزن المؤقت. للرقم الهيدروجيني النطاق < 5، يجب استخدام الأحماض العضوية مثل حمض الستريك (سيته) وحامض الخليك (أكوه) ومع ذلك،. حمض الستريك عامل إلى، ولكن من المخازن في نطاق قيم الأس الهيدروجيني حيث تصبح معظم المواد المحتوية على الحديد عامل التصفية غير مستقرة على أي حال. حمض الخليك والممسحات استخدمت بالفعل من نواك والحجر7 للتحقيق امتزاز نتمب على جوزيت الملاط (α-فوة) في الأس الهيدروجيني 4.6 و 7-2. ومع ذلك، جرت التجارب التي تقوم بها على درجة الحموضة-تبعية الامتزاز دون التخزين المؤقت.
الجدول 1: كيه أ القيم 20 ، نظرية الطلب على الأوكسجين (ثود) وتحليل المواد الكيميائية الأكسجين الطلب الفعلي (COD) من المخازن المؤقتة المستخدمة في هذه الدراسة.
تحديد "مجموع ف" (ISOميني) تتكيف مع الحل المخزن المؤقت
وبعد كل اختبار الامتزاز، يجب تحليل كل حل لتركيز فوسفونات المتبقية. إلا في الآونة الأخيرة، تم عرض أسلوب لتحديد فوسفوناتيس في عينات بيئية مع حدود التحديد الكمي في النطاق من 0.1 ميكروغرام/لتر. أنه يستند إلى الأسلوب IC-برنامج المقارنات الدولية--مرض التصلب العصبي المتعدد واستخدام مبادلات الأيونات الموجبة (لتحويل فوسفوناتيس إلى الأحماض الفوسفونيك "مجاناً") وشاردة مبادلات (لتركيز ما قبل فوسفوناتيس)21. وعلاوة على ذلك، الفعل في 1997 أسلوب من نواك22 قدم مع حدود أعلى للكشف عن 15-100 ميكروغرام/لتر، الذي يستند إلى ما قبل-كومبليكسيشن فوسفوناتيس مع الحديدالثالث، الاحتفاظ باستخدام [هبلك] وكشف مضوائيه هذه المجمعات. ومع ذلك، هذه الأساليب مضيعة للوقت ومكلفة جداً. في دراسات مع مياه الفضلات الاصطناعية التي مجمع فقط التي تحتوي على الفوسفور فوسفونات، أنها كافية لتحديد تركيز فوسفونات بتحديد التركيز ف الكلي. يعرض تحديد الفوسفات غير العضوي المجرب مع مشاكل أقل بكثير من تحديد مجموع ف، كما الأخير يتطلب الهضم السابقة. يجب أن تتطابق كمية المواد الكيميائية التي يتعين إضافة بريورلي تحديداً للمركبات الموجودة في العينة.
تحديد الفوسفات حاليا يضطلع أساسا باستخدام الأسلوب الذي عرضته ميرفي ورايلي23. يستند هذا الأسلوب على الكشف عن سبيكتروفوتوميتريك الأزرق فوسفوموليبدينوم مكثف الملونة معقدة ([PSb2مو12س40]− مع λmax في 880 نانومتر) التي يتم تشكيل حضور الفوسفات و موليبدات المحمضة استخدام حمض الأسكوربيك و antimony(III) كعوامل تخفيض24. في دراسات أخرى، نسبة مثلى من [ح+]: [مو] مصممة لتكون 60-8025،26. من أجل تحديد مجموع ف، الهضم، أيكسر فس-س، ج-س-س والسندات ج-P في المحتوية على الفوسفور المركبات، وأكسدة الفوسفور للفوسفات يجب أن تنفذ قبل تشكيل فوسفوموليبدينوم الأزرق24 . ايسينريتش et al. 27 قدم أسلوب مبسط يقوم على استخدام بيروكسوديسولفاتي عامل مؤكسد (ك2ق2س8) في الوسط الحمضي. العديد من هذه النتائج قد أدرجت تنمية ISO 687828، الذي يشرح بشكل منهجي الإجراء الخاص بتحديد الفوسفات-P ومجموع ف التركيزات في عينات المياه (المياه المستعملة ومياه البحر).
تحديد ف المجموع حسب ISO 6878 (الشكل 2) يتطلب العينة في قارورة Erlenmeyer يهضم ك2ق2س8 على درجة حموضة حمضية (استخدام حمض الكبريتيك) لمدة 30 دقيقة على الأقل. بعد الهضم، يتم تعيين قيمة درجة الحموضة إلى 3-10 استخدام هيدروكسيد الصوديوم ومحتوى Erlenmeyer قارورة منقولا إلى دورق حجمي 50 مل. في هذا قارورة، إضافة إلى العينة حمض الأسكوربيك وحلا حمضية التي تحتوي على موليبدات والانتيمون وثم مملوءة بالمياه. بعد 10-30 دقيقة، ويتم قياس كثافة هذا التلون الأزرق في موجه 880 نانومتر. في حالة تحديد الفوسفات، محذوفاً الهضم. وهذا يعني، يتم خلط العينة في قارورة حجمي 50 مل مع حمض الأسكوربيك ومحلول يحتوي على موليبدات فضلا عن الأنتيمون، وشدة التلون الأزرق يقاس شحني.
الشكل 2 : الداخلي لمجموع ف التصميم حسب ISO 6878 تطبيق الهضم باستخدام حمض الكبريتيك والبوتاسيوم بيروكسوديسولفاتي، ضبط الأس الهيدروجيني لاحقة مع هيدروكسيد الصوديوم، والتلوين باستخدام حمض الأسكوربيك والمحتوية على موليبدات الحلول. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الداخلي لمجموع ف تصميم معقد جداً منذ أثناء الهضم فإنه يجب دائماً توخي الحذر من أن العينة لا غلى وتعديل العينة على درجة الحموضة 3-10 تستغرق وقتاً طويلاً. ولكي تكون قادرة على تحليل عينات أكبر عدد ممكن في فترة زمنية قصيرة جداً، وضعت نموذج المنمنمة ف الكلية وعزم اورثو فوسفات استناداً إلى هذا الأسلوب ISO. ويلخص الشكل 3 الخطوات الفردية من هذا الأسلوب. في هذا الأسلوب تصميم المنمنمة (ISOمصغرة)، الحجم النهائي لحل الألوان 10 مل (في أسلوب ISO، هذا 50 مل). وبناء على ذلك، الأسلوبميني ISO يقلل مقدار الحلول التي يمكن استخدامها لخمس. في أسلوبميني ISO، يجري الهضم في الحرارة (على النقيض من الأسلوب ISO، حيث يقترح الهضم في قارورة Erlenmeyer شأن هوتبلت) في 148-150 درجة مئوية للحصول على أكسدة ممكن أعلى. يتم إضافة هيدروكسيد الصوديوم بعد الهضم جنبا إلى جنب مع حمض الأسكوربيك والحل موليبدات الحمضية.
الشكل 3 : الداخلي لمجموع ف التصميم وفقا لنموذج المنمنمة والمعدلة من 6878 إيزو (ISOميني) 10 مل ملولبة باستخدام زجاجة، تركيزات بيروكسوديسولفاتي البوتاسيوم المعتمدة على المخزن المؤقت، تدفئة في الحرارة وإضافة لون الكواشف مباشرة إلى عينة هضمها دون نقله سابقا. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
المخازن المؤقتة العضوية الواردة في العينات يجب أن تكون موجودة بتركيزات عالية نسبيا (10 ملم) بالمقارنة مع فوسفونات (5-30 ميكرومتر) بغية الحفاظ على قيمة pH فعلياً. يجب أن تعي هذه المخازن المؤقتة لتحليل ف مجموع بعد الاختبار الامتزاز. وبناء على ذلك، يجب أن تتطابق المبلغ محسوبة لعامل مؤكسد لكل المخزن المؤقت، آخذا في الاعتبار أن الكثير من عامل مؤكسدة يجب إلا تتداخل مع تشكيل اللون معقدة تشكلت بعد الهضم. ولكي تكون قادرة على تقدير ك2ق2س8 الكمية المطلوبة لهضم كل المخزن المؤقت في تحديد ف مجموع استناداً إلى تحليل الطلب الأوكسجين الكيميائي (COD)، يمكن تحويل مقارنة بين عدد الإلكترونات خلال من الضروري الحد من س2 وك2ق2س8 :
س2 + 4 ح+ + 4 ه– ← 2 ح2س
ق2س82- + 2 ه– ← 2 حتى42-
وهكذا يتطلب أكسدة جزيء معين مرتين العديد من الجزيئات بيروكسوديسولفاتي كجزيئات2 س. وبناء على ذلك، في حالة وحدة تخزين عينة من 20 مل، سمك القد العينة يجب إلا يتجاوز 500 مغ/لتر عند استخدام الأسلوب ISO. ومع ذلك، حتى في حالة مس، المخزن المؤقت جيدة مع كتلة المولى أصغر من الجدول 1، القد من 2.4 غرام/لتر بالفعل الحالية بتركيز 10 ملم. بالإضافة إلى البروتوكول خطوة بخطوة اختبار الامتزاز والأسلوبميني ISO، هذه الورقة، ولذلك، يحقق في تركيز المخزن المؤقت المطلوب، والتأثير في المخازن على الامتزاز فوسفوناتي وال ك2ق2س8 الكمية والجرعة هيدروكسيد الصوديوم اللازم الهضم بهم في أسلوبميني ISO.
نموذج فروندليتش من الامتزاز
إيسوثيرمس الامتزاز، أيتحميل q (مثلاً، في الممتزة مغ ف/ز) المطبقة على ج تركيز المذاب (في ف مغ/لتر) من أدسوربتيفي بعد وقت اتصال معين، يمكن أن تكون على غرار استخدام المعادلة اقترحها فروندليتش29:
إذا كان يتم رسم القيم التي تم الحصول عليها تجريبيا س وج في شكل ln(q) الدالة أكثر ln(c)، يناظر المنحدر من هذه الدالة التي يحددها الانحدار الخطي 1/n وتقاطع المحور ص إلى قيمة Kو 30.
نظرة عامة حول الإجراءات
ينقسم إلى عدة خطوات العملية برمتها لتحديد قدرة الامتزاز هيدروكسيد الحديديك الحبيبية فيما يتعلق فوسفوناتيس وهو الموضحة في قسم البروتوكول. للتحليل، ومن الضروري إعداد كمية كافية من حلول كاشف (القسم 1 في البروتوكول). وهذه دائمة لعدة أسابيع. ثم أعد حل الذي يحتوي على فوسفونات (الفرع 2)، متبوعاً بالاختبار الامتزاز (جهة الاتصال لحل فوسفونات مع المواد الحبيبية) (المادة 3) وتحليل ف المجموع وفقا لطريقة ISO المنمنمة (القسم 4).
Protocol
1-إعداد كافة تتطلب حلولاً لتحديد مجموع ف
ملاحظة: هو شرح إعداد بعض الحلول المبينة أدناه في ISO 687828. هذه أساليب إعداد تكيفت قليلاً لأسلوب العمل هذا. يمكن الاطلاع على الدرجة المطلوبة من نقاء المواد الكيميائية في قائمة المواد المرفقة.
- إعداد ح2هكذا4 الحلول (13.5 و 9 و 0.9 م ح2هكذا4)
تنبيه: العمل تحت غطاء الدخان.- إعداد 13.5 م ح2حتى4
- ملء اسطوانة 100 مل تخرج مع 25 مل مياه وتحويلها إلى زجاجة 100 مل محاطة بمكعبات الثلج التي توضع في كوب.
- ملء نفس الاسطوانة تخرج مع 75 مل حمض الكبريتيك ونقلها تحت التحريك إلى الماء في الزجاجة. تنبيه: تنمية الحرارة.
- تأخذ الزجاجة بعناية من الكأس أقرب فإنه يتم تبريده بما فيه الكفاية (40 درجة مئوية بحد أقصى).
- إعداد م 9 ح2هكذا4 (مطلوب لإعداد حل موليبدات)
- ملء اسطوانة 1 لتر تخرج مع 700 مل الماء وتحويلها إلى ل 3 كوب زجاج محاط بمكعبات الثلج وضعها في دلو.
- ملء نفس الاسطوانة 1 لتر تخرج مع 700 مل حمض الكبريتيك ونقلها تحت التحريك إلى الماء في الكأس 3 لتر. تنبيه: تنمية الحرارة.
- تأخذ الكأس ل 3 بعناية من الدلو بمجرد أنه يتم تبريده بما فيه الكفاية (بحد أقصى 40 درجة مئوية) ونقل محتواه في زجاجة زجاج 2 لتر.
- إعداد 0.9 م ح2حتى4
- تعبئة دورق حجمي 250 مل بحوالي 100 مل من الماء.
- نقل 25 مل م 9 ح2حتى4 (انظر 1.1.2) في دورق حجمي 250 مل استخدام ماصة حجمية من 25 مل. تنبيه: تنمية الحرارة.
- ملء دورق حجمي 250 مل مع الماء حتى علامة خاتم 250 مل.
- إغلاق دورق حجمي بسداده، اهتز مرات عدة لتحقيق التجانس ونقل محتويات دورق حجمي في زجاجة زجاج 250 مل.
- إعداد 13.5 م ح2حتى4
- إعداد HCl الشطف الحل (حوالي 2 م)
تنبيه: العمل تحت غطاء الدخان.- ملء اسطوانة 2 لتر تخرج مع 1 لتر مياه.
- ملء هذا الاسطوانة مع 400 مل محلول (w/w) HCl 32%.
- الآن قم بإضافة 600 مل من الماء للحصول على إجمالي حجم 2 لتر في الاسطوانة.
- يقلب محتوى الاسطوانة مع رود (مثلاً، تخرج ماصة) ونقل محتوى الاسطوانة في زجاجة زجاج 2.5 لتر.
- إغلاق الزجاجة واهتز رأسا على عقب عدة مرات للتجانس.
- إعادة استخدام هذا الحل فقط إلى تغيير لون يصبح واضحا. ثم تجاهل الحل الشطف وإعداد كلمة مرور جديدة.
- إعداد الحلول HCl (10.2 و 2 م)
تنبيه: العمل تحت غطاء الدخان.- استخدام HCl 32% (w/w) 10.2 M HCl.
- إعداد HCl م 2
- تعبئة قارورة حجمية 100 مل مع 15 مل من 32% HCl (10.2 م) استخدام ماصة حجمية من 15 مل.
- إضافة مل 4.67 آخر 32% HCl (10.2 م) إلى دورق حجمي استخدام ميكروبيبيتي.
- ملء قارورة الحجمي مع الماء حتى علامة خاتم 100 مل.
- إغلاق دورق حجمي بسداده واهتز رأسا على عقب عدة مرات للتجانس ونقل محتويات دورق حجمي في زجاجة زجاج 100 مل.
- تحضير محاليل هيدروكسيد الصوديوم (10, 2, 1.5 M هيدروكسيد الصوديوم)
تنبيه: العمل تحت غطاء الدخان.- وزن ز 100.0 (على مسافة 10 أمتار)، 20 غ (لم 2) أو 15 ز (1.5 متر) من هيدروكسيد الصوديوم في كوب صغير ونقل مضمون الكأس إلى دورق حجمي 250 مل.
- ملء قارورة الحجمي مع الماء حتى علامة خاتم 250 مل. إغلاق دورق حجمي بسداده واهتز رأسا على عقب عدة مرات للتجانس (تنبيه: الحل يمكن أن تصبح ساخنة). إذا لم يعد يتوافق ارتفاع منسوب المياه إلى علامة خاتم، إضافة المزيد من المياه (إجمالي حجم التغييرات نتيجة لعملية حل).
- نقل محتويات دورق حجمي في زجاجة بلاستيكية 250 مل (تنبيه: عدم استخدام الزجاجات للحلول هيدروكسيد الصوديوم).
- إعداد ك2ق2س8 الحل/تعليق (8.33، 41.67، 50.00، 58.33، 66.66 غرام/لتر)
ملاحظة: مطلوبة خلائط بيروكسوديسولفاتي تتركز بشكل مختلف لتحديد الفوسفور. منذ بعض من هم فوق حد التشبع ك2ق2س8 تقريبا 50 غرام/لتر عند 20 درجة مئوية، فمن المستحسن أن تزن ك2ق2س8 مباشرة في زجاجة من زجاج بني ومن أجل وحدة تخزين المطابقة للمياه أكثر من ذلك (هل عدم استخدام قوارير الحجمي للإعداد).- وزن 2.08 ز (8.33 غرام/لتر)، ز 10.42 (41.67 غرام/لتر)، 12.50 (50.00 غرام/لتر)، ز 14.58 (58.33 غرام/لتر) أو ز 16.67 (66.66 غرام/لتر) من صلبة ك2ق2س8 مباشرة في زجاجة زجاج 250 مل بني.
- ملء اسطوانة تخرج مع 250 مل الماء وصب هذا الماء على ك2ق2س8 في الزجاجة.
- يقلب محتوى الزجاجة حتى يتم حل جميع المكونات أو حتى هناك تعكر طفيفة فقط.
- القيام باستخراج ك2ق2س8 تحت الاضطرابات عالية على محرض المغناطيسي التأكد من أنه يمكن أيضا استخراج أونديسولفيد ك2ق2س8 البلوتينيوم قدر الإمكان.
- إعداد حل حامض الأسكوربيك 100 غرام/لتر
- تزن 50 جرام حمض الأسكوربيك في دورق حجمي 500 مل.
- ملء قارورة الحجمي مع الماء حتى علامة خاتم 500 مل.
- يقلب محتوى قارورة الحجمي على محرض المغناطيسي حتى يذوب حمض الأسكوربيك تماما. قد يكون من الضروري تصحيح مستوى سطح الماء لجعله متطابقاً مع علامة خاتم بإضافة الماء أكثر قليلاً (كن حذراً من الإثارة بار إعطاء حجم كذلك). ثم نقل محتويات دورق حجمي في زجاجة زجاج براون 500 مل.
- إعداد موليبدات أنا الحل (مطلوب لتحديد الفوسفات)
- وزن ز 13.0 الصلبة (NH4)6مو7س24∙4H2س مباشرة في زجاجة زجاج 100 مل. ملء اسطوانة تخرج مع 100 مل الماء وأنه صب في الزجاجة. يقلب محتوى الزجاجة على محرض مغناطيسي حتى أنه يذوب تماما.
- وزن ز 0.35 الصلبة ك (الثانوي) ج4ح4س6∙½H2س مباشرة في زجاجة زجاج طازجة 100 مل. ملء اسطوانة تخرج مع 100 مل الماء وأنه صب في الزجاجة مع ك (الثانوي) ج4ح4س6∙½H2O. يقلب المحتوى الزجاجة حتى أنه يذوب تماما.
- ملء اسطوانة تخرج مع 300 مل م 9 ح2حتى4 (انظر 1.1.2) وأنه صب في زجاجة زجاج براون 500 مل.
- إضافة (NH4)6مو7س24∙4H2س الحل إلى 300 مل م 9 ح2حتى4. ثم إضافة4ح ج ك (الثانوي)4س ∙½H62حل س إلى هذا الخليط. إغلاق الزجاجة واهتز مرات عدة رأسا على عقب للتجانس.
- إعداد الحل الثاني موليبدات (مطلوب لمجموع ف التصميم)
- وزن ز 13.0 الصلبة (NH4)6مو7س24∙4H2س مباشرة في زجاجة زجاج 100 مل. ملء اسطوانة تخرج مع 100 مل الماء وأنه صب في الزجاجة. يقلب محتوى الزجاجة على محرض مغناطيسي حتى أنه يذوب تماما.
- وزن ز 0.35 الصلبة ك (الثانوي) ج4ح4س6∙½H2س مباشرة في زجاجة زجاج طازجة 100 مل. ملء اسطوانة تخرج مع 100 مل الماء وأنه صب في الزجاجة مع ك (الثانوي) ج4ح4س6∙½H2O. يقلب المحتوى الزجاجة حتى أنه يذوب تماما.
- ملء اسطوانة تخرج مع 70 مل من الماء. إضافة مل 230 م 9 ح2حتى4 (انظر 1.1.2) إلى الماء في الاسطوانة تخرج (أيملء تصل إلى 300 مل). مجانسة بدقة محتوى اسطوانة بقضيب (مثلاً، تخرج ماصة). نقل محتوى الاسطوانة في زجاجة زجاج براون 500 مل (المحتوى الحالي: 6.9 م ح2هكذا4).
- إضافة (NH4)6مو7س24∙4H2س الحل إلى 300 مل من 6.9 م ح2حتى4. ثم إضافة4ح ج ك (الثانوي)4س ∙½H62حل س إلى هذا الخليط. إغلاق الزجاجة واهتز مرات عدة رأسا على عقب للتجانس.
- إعداد معايير الجودة الداخلية (IQS: 1 مغ/لتر خ2بو4-P في 0.9 مم ح2هكذا4)
- الجاف بضعة غرامات من خ2ص4 في صحن زجاج صغير عند 105 درجة مئوية في فرن التجفيف حتى يتحقق الثبات الشامل وبارد ثم خ2بو4 وصولاً إلى درجة حرارة الغرفة في مجفف.
- تزن ز 0.2197 ± 0.0002 ز خ2بو4 مباشرة من مجففة إلى قارورة حجمية 1 لتر وإضافة حوالي 800 مل من الماء إلى قارورة حجمية.
- الآن إضافة 5 مل م 9 ح2حتى4 (انظر 1.1.2) إلى قارورة استخدام ماصة حجمية 5 مل والتعبئة قارورة مع الماء يصل إلى 1 لتر خاتم مارك.
- يقلب محتوى قارورة الحجمي على محرض المغناطيسية ونقل محتويات دورق حجمي في زجاجة زجاج 1 لتر (المحتوى الحالي: 50 مغ/لتر خ2بو4-P في 45 ملم ح2هكذا4). يمكن استخدام هذا الحل من الآن فصاعدا كحل أسهم للتحضير للذكاء.
- نقل 10 مل من هذا الحل في قارورة حجمي 500 مل استخدام ماصة حجمية من 10 مل وملء قارورة الحجمي مع الماء حتى علامة خاتم 500 مل ويقلب محتويات دورق حجمي على محرض المغناطيسية.
- نقل محتويات دورق حجمي في زجاجة زجاج 500 مل (المحتوى الحالي: 1 مغ/لتر خ2بو4-P في 0.9 مم ح2هكذا4). هذا الحل هو الذكاء.
2-إعداد المحتوية على فوسفونات مخزنة الحلول
- تزن أو "الماصة؛" المخزن المؤقت المطلوب في دورق حجمي (في تركيز هدف من المخزن المؤقت 0.01 متر في 1 لتر، مثلاً: 572 ميليلتر من 100% أكوه، 2.1014 ز CitOH· ح2س، 1.9520 ز مس، 2.0926 ز الممسحات، 2.3831 ز هيبيس، 2.5233 ز المنتجات المفضلة بيئياً، ز 2.3732 من كابسو، 2.2132 ز قبعات، 5 مل من هيدروكسيد الصوديوم م 2).
- ملء قارورة الحجمي لحوالي ثلاثة أرباع مع الماء وإضافة حل أسهم ف فوسفونات المجهز سابقا 1 غرام/لتر (لتركيز هدف 1 مغ/لتر ف في 1 لتر، مثلاً، 1 مل من 1 غرام/لتر فوسفونات-P).
- ملء قارورة مع الماء حتى علامة خاتم، يقلب محتوى قارورة على محرض المغناطيسي حتى تذاب جميع المكونات وتحويلها إلى زجاجة زجاجية.
- أثناء التحريك، قم بضبط قيمة pH المطلوبة في الحل المخزن المؤقت (مثلاً، الرقم الهيدروجيني 6 في مس) مع قائمة توافق الأجهزة (مثلاً، 2 و 10، 2 م) أو هيدروكسيد الصوديوم (مثلاً، 2 و 10 م) (إضافة الحل الحمضية والأساسية على حد سواء ينبغي تجنبها لمنع لا لزوم لها زيادة القوة الأيونية).
- لتحديد تركيز فوسفونات-P، المضي قدما وفقا للخطوة 4.
3-إجراء اختبار الامتزاز
- غسل المواد تصفية جيدا بالماء المقطر (مثلاً، عبر غربال مع حجم فتحات الشباك من 0.5 مم) وتجفيف ثم أنه عند 80 درجة مئوية.
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. - وزن مواد التصفية (مثلاً، هيدروكسيد الحديديك الحبيبية) في أنبوب 50 مل أجهزة الطرد مركزي.
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. - بسرعة ملء الأنبوب الطرد المركزي 50 مل مع الحل الذي يحتوي على فوسفونات من الخطوة 2 حتى علامة 50 مل.
- بسرعة إغلاق الأنبوب والمشبك في المدورة قيد التشغيل (وقت الاتصال يبدأ من الآن فصاعدا).
- قم بتدوير الأنبوب في 20 من الثورات في الدقيقة الواحدة لمدة محددة من الزمن (مثلاً، ح 1).
- تصفية ما يقارب 10-20 مل من المادة طافية مع عامل تصفية المحاقن (0.45 حجم المسام ميكرومتر) إلى زجاجة فارغة.
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. - تحديد قيمة الرقم الهيدروجيني filtrate وتحديد فوسفونات-P تركيز المضي في الخطوة 4. في حالة التحقيق الامتزاز الفوسفات، تابع مع الخطوة 5.
4-تحديد "مجموع ف" (فوسفونات-P) حسب ISOميني
ملاحظة: الإجراء التالي كما يظهر في الشكل 3.
- نقل قاسمة العينة لتحليل (Vعينة، بحد أقصى 4 مل) استخدام ميكروبيبيتي في قنينة ملولبة 10 مل (القنينة بما في ذلك الحد الأقصى ينبغي أن يكون مشطوف مسبقاً مع HCl (انظر 1-2) وح2س المجففة في 80-100 درجة مئوية و).
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. - إضافة الماء مع ميكروبيبيتي للحصول على إجمالي حجم 4 مل جنبا إلى جنب مع العينة تم إضافتها من قبل (Vالمياه = 4 مل–Vالعينة).
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. - إضافة 0.2 مل من 0.9 م ح2حتى4 الحل (انظر 1.1.3) باستخدام ميكروبيبيتي. إذا كان هناك تركيز هيدروكسيد الصوديوم م 1 في العينة، كما الحال مع حلول التجديد غالباً، إضافة 0.2 مل من 13.5 م ح2حتى4 الحل (انظر 1.1.1) (تنبيه: هذا الحل من حامض الكبريتيك مركزة للغاية).
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. - إضافة 4.8 مل ك2ق2س8 الحل/تعليق (انظر 1.5) تركيز الذي يعتمد على المخزن المؤقت الواردة في العينة (يناظر ISO 0.01-1 "م هيدروكسيد الصوديوم": 8.33 غرام/لتر ك2ق2س8؛ م 0.01 سيته، أكوه، وزارة التربية والعلم: 41.67 غرام/لتر؛ 0.01 "م اجتماعات": 50.00 غرام/لتر؛ 0.01 "م حبيس": 58.33 غرام/لتر؛ 0.01 "م المنتجات المفضلة بيئياً"، كابسو، قبعات: 66.66 غرام/لتر).
- أغلق القنينة مع الغطاء محكم جداً والتخلص منه.
- الحرارة القنينة في الحرارة في 148-150 درجة مئوية ح 1.
- تأخذ القنينة من الحرارة وندعه يبرد وصولاً إلى درجة حرارة الغرفة.
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. - فتح القنينة وإضافة 0.4 مل من محلول هيدروكسيد الصوديوم 1.5 متر (انظر 1، 4).
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. - إضافة 0.2 مل من محلول حامض الأسكوربيك 100 غرام/لتر (انظر 1.6).
- بعد ذلك إضافة 0.4 مل موليبدات الحل الثاني (انظر 1.8).
- أغلق القنينة وتحويلها رأسا على عقب للتجانس.
- الانتظار الحد الأدنى 15 دقيقة كحد أقصى 4 ح لتشكيل الألوان.
- قياس امتصاص الأطياف (A) في طول جه 880 نانومتر باستخدام شحني.
- القيام بخطوات 4.1-4.13 بانتظام 4 مل من الماء (لتحديد منأعمى) فضلا عن 4 مل الذكاء (انظر 1.9).
- حساب مجموع ف أو تركيز فوسفوناتي-ف عينة التحليل على أساس امتصاص محددة لتحليل العينة (A)، امتصاص العينة المكفوفين (المكفوفين) وحجم العينة (عينةمن الخامس) باستخدام ما يلي المعادلة (0.287 يناظر منحدر الخط المعايرة مع الترعة 1 سم ويمكن أن يحيد اعتماداً شحني):
5-تحديد من4س-ص. ب.3--ف حسب ISOميني
ملاحظة: يمكن استخدام هذا الأسلوب تحديد عندما يكون الامتزاز من اورثو فوسفات غير عضوي في تصفية حبيبات المواد التحقيق فيها. وفي هذه الحالة، لا يلزم العينة لاختبار يمكن هضمها.
- نقل قاسمة العينة لتحليل (Vعينة، بحد أقصى 9.4 مل) عن طريق ميكروبيبيتي في قنينة ملولبة 10 مل (القنينة بما في ذلك الحد الأقصى ينبغي أن يكون مشطوف مسبقاً مع HCl (انظر 1-2) وح2س المجففة في 80-100 درجة مئوية و).
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. - إضافة الماء مع ميكروبيبيتي للحصول على إجمالي حجم 9.4 مل جنبا إلى جنب مع العينة تم إضافتها من قبل (Vالمياه = 9.4 مل–Vالعينة).
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. - إضافة 0.2 مل من محلول حامض الأسكوربيك 100 غرام/لتر (انظر 1.6).
- وبعد ذلك، أضف 0.4 مل موليبدات أنا الحل (انظر 1.7).
- أغلق القنينة وتحويلها رأسا على عقب للتجانس.
- الانتظار الحد الأدنى 15 دقيقة كحد أقصى 4 ح لتشكيل الألوان.
- قياس امتصاص الأطياف (A) في طول جه 880 نانومتر باستخدام شحني.
- القيام بالخطوات 5.1-5.7 بانتظام لمل 9.4 من الماء (لتحديد منأعمى) فضلا عن 4 مل الذكاء (انظر 1.9).
- استناداً إلى امتصاص محددة لتحليل العينة (A)، أعمى عينة (المكفوفين) وحجم العينة (عينةمن الخامس)، يمكن حساب تركيز اورثو-الفوسفات-P لتحليل العينة باستخدام المعادلة في 4.15.
Representative Results
مثال على إيسوثيرمس المكتسبة مع الإجراء المقترح
ويبين الشكل 4 مثالاً على النتائج المكتسبة عند تطبيق البروتوكول في حالة التحقيق في امتزاز نتمب بالخليجي في قيم الأس الهيدروجيني مختلفة. اختير نتمب أنها، مع ثلاث مجموعات فوسفوناتي، فوسفوناتي الأكثر تمثيلاً للطائفة الواسعة من فوسفوناتيس الممكنة التي تختلف عدد المجموعات فوسفوناتي بين واحد (ببتك) وخمس (دتبمب). وعلاوة على ذلك، كتلة نتمب المولى (299.05 g/mol) يقع أيضا في المدى المتوسط من فوسفوناتيس (حدب: 206.03 غ/مول، دتبمب: 573.20 g/mol). صورت في مخازن مختلفة وقيم الأس الهيدروجيني بعد وقت اتصال من حاء 1 الاتصال أطول أوقات يمكن أن تؤدي إلى مرغوبة في الشكل 4، إيسوثيرمس الامتزاز، أيتحميل فوسفونات أعلاه تركز فوسفونات المتبقية، كشط المواد بسبب الاتصال وقتاً طويلاً بين الجسيمات. لكل الايسوثرم، التوصل إلى حل مع 1 مغ/لتر نتمب-P، واعتماداً على النطاق المطلوب درجة الحموضة، المخزن المؤقت في تركيز 0.01 م وأعد وتعديل قيمة pH أولية عن طريق HCl أو هيدروكسيد الصوديوم. وكان هذا 4.0 (AcOH)، 6.0 (MES)، 8.0 (بيئياً)، 10.0 (CAPS) و 12.0 (هيدروكسيد الصوديوم). اعتماداً على تركيز الخليجي، نتيجة للوقت الاتصال ح 1، تغير قيمة pH في الحل بأقصى قدر 2.0: 4.0-6.0 (AcOH)، 7.3 6.0 (MES)، 8.0-8.2 بيئياً، 9.4-10.0 (CAPS)، 10.9-12.0 (هيدروكسيد الصوديوم). بزك الخليجي هو 8.6 تقريبا، ذلك ما يترتب على ذلك أن قيمة الأس الهيدروجيني في حالة درجة حموضة تعيين قيمة > 8.6 انخفضت بسبب الاتصال مع الخليجي وزيادة في قيمة pH < 8.6. المزيد عن هذا المعدل كان قيمة pH من 8.6، تم تغيير الرقم الهيدروجيني أقوى.
الشكل 4 : تحميل نتمب (الأولى تركيز 1 مغ/لتر نتمب-P) إلى هيدروكسيد الحديديك الحبيبية مداوي بتركيزات قدرها 0.7- 14 غرام/لتر بعد وقت الاتصال ح 1 في درجة حرارة الغرفة- واستخدمت في مخازن التالية في تركيزات 0.01 mol/L في قيم الأس الهيدروجيني المذكورة في الرسم البياني: AcOH (pH 4.0-6.0) والمنتجات المفضلة بيئياً (pH 8.0-8.2)، وقبعات (pH 9.4 10.0) ومس (pH 6.0-7.3) هيدروكسيد الصوديوم (pH 10.9-12.0). المنحنيات المرسومة إيسوثيرمس فروندليتش. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
كانت على غرار جميع إيسوثيرمس في الشكل 4 باستخدام المعادلة فروندليتش (R² القيم من اليسار إلى اليمين مع زيادة درجة الحموضة: 0.875، 0.905، 0.890، 0.986، 0.952؛ وقيم n المناظرة: 2.488، 3.067، 4.440، 2.824، 1.942؛ وقيم Kو المناظرة: 0.619 ، 0.384، 0.260، 0.245، 0، 141). في قيم الأس الهيدروجيني من 4-6، تحميل ليصل إلى 0.55 مجم تحقق نتمب-P/g، الذي يتوافق مع 1.8 ملغ نتمب/غرام. قيمة ارتفاع درجة الحموضة، انخفاض مستوى الامتزاز. هيدروكسيدات الحديد على عدد كبير من مجموعات Fe-يا على السطح، والتي قد تكون البروتونية أو ديبروتوناتيد حسب قيمة الأس الهيدروجيني. مع عمق قيمة الأس الهيدروجيني، هو السطح في الغالب البروتونية، أي، مشحونة بصورة إيجابية، مما يعني أن فوسفوناتيس مولتيدينتاتي، الذي يتوجب سلبا على نطاق كامل تقريبا درجة الحموضة، تنجذب. قيمة الرقم الهيدروجيني أعلى التحولات المسؤول عن السطح هيدروكسيد الحديد في الاتجاه السلبي، الذي يؤدي بدوره إلى زيادة التنافر الالكتروستاتيكي7. من المثير للاهتمام، حتى على درجة الحموضة 12، الذي يتوافق مع يا– تركيز 0.01 متر، حدث الامتزاز. ولذلك، بالنسبة الامتزاز ناجحة، يجب استخدام الحلول هيدروكسيد الصوديوم مع وجود تركيز أعلى من ذلك بكثير.
بالمقارنة مع نتائج الباحثين الآخرين، يبدو أن تحميل الحد الأقصى ليصل إلى 0.55 مجم نتمب-ف/ز من الخليجي في هذا العمل منخفضة نوعا. بولس et al. العثور على 14 تحميل الحد أقصى من 71 ملغ نتمب/ز الخليجي، الذي يتوافق مع 21.7 مغ الخليجي نتمب-ف/ز في التجارب التي تقوم بها مع تركيز تناضح عكسي اصطناعية مع 30 مغ/لتر نتمب (9.3 مغ/لتر نتمب-P) على درجة الحموضة 7.85. أنها استخدمت الخليجي المجفف وحركت الحل الاصطناعية، التي تضمنت HCO3– التي تعمل أيضا كعازل، ح 24. ولذلك، نتائجها لا يمكن مباشرة مقارنة لنتائج هذا العمل، كما أنها استخدمت كثير أعلى تركيز أولية ومسحوق الخليجي، الذي من المرجح أن يؤدي إلى مساحة أكبر، وذلك، يؤدي إلى أداء أفضل امتزاز. بالإضافة إلى ذلك، الوقت كان أطول بشكل ملحوظ كما هو الحال في هذا العمل. نواك والحجر7 أجروا تجارب مع حل نتمب 40 ميكرومتر (3.72 ملغ نتمب-ف/لتر) في ملاط جوزيت 0.42 غرام/لتر في الرقم الهيدروجيني 7.2. وكان حركت الحل ح 2 مما يؤدي إلى تحميل الحد أقصى من حوالي 30 ميكرومتر نتمب/ز جوزيت (2.79 مغ من نتمب-P/g). والمماسح 1 مم كمخزن مؤقت. مرة أخرى، لا يمكن مقارنة النتائج مباشرة إلى نتائج هذا العمل بسبب ارتفاع تركيز فوسفوناتي الأولى. وبالإضافة إلى ذلك، كان الملاط، التي تتألف من قطعان جوزيت، مساحة سطحية عالية. ومع ذلك، أشكال إيسوثيرمس من بولس et al. 14 و نوواك والحجر7 تتفق مع تلك التي لهذا العمل، وكل منها يمكن تركيبها أيضا من خلال نموذج فروندليتش.
تأثير المخزن المؤقت على الامتزاز فوسفونات وتركيز المخزن المؤقت المطلوب
وقد أظهرت التجارب السابقة لتحديد حركية الامتزاز أن أيضا مع استخدام المخازن المؤقتة، قيمة الرقم الهيدروجيني توازن هو الذي تم التوصل إليه خلال فترة قصيرة جداً من الزمن. أن الأس الهيدروجيني يمكن أن تحيد كثيرا قيمة الرقم الهيدروجيني التي تم تعيينها مسبقاً في الحل الذي يحتوي على فوسفونات (تعديل درجة الحموضة). هذا الرقم الهيدروجيني التوازن يميل إلى بزك لتصفية المواد، الذي كان 8.6 هيدروكسيد الحديديك الحبيبية مناقشتها هنا (وفقا للتحقيقات الخاصة). ولذلك، يمكن افتراض أن قيمة الأس الهيدروجيني بعد وقت الاتصال (pH النهائي) حاسمة بالنسبة للمدى الذي يحدث الامتزاز من فوسفونات.
الشكل 5: اليسار: تحميل نتمب (الأولى تركيز 1 مغ/لتر نتمب-P) إلى 2.5 غرام/لتر هيدروكسيد الحديديك الحبيبية كدالة لقيمة الرقم الهيدروجيني بتركيزات مختلفة من المخزن المؤقت بعد وقت اتصال من ح 1. حق: مقارنة بين قيمة pH بعد تعيين الوقت ح 1 الاتصال مع قيمة الرقم الهيدروجيني في حل الأسهم قبل الاتصال مع هيدروكسيد الحديديك الحبيبية بتركيزات مختلفة من المخازن المؤقتة AcOH، مس، والممسحات، والمنتجات المفضلة بيئياً، وكابسو وقبعات. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
في الرسم التخطيطي لليد اليمنى في الشكل 5، تتم مقارنة قيم الأس الهيدروجيني التي تم تعيينها في حل نتمب المحتوية على تركيزات مختلفة من المخزن المؤقت مع قيم الأس الهيدروجيني النهائي بعد الاتصال ح 1 بين 1 مغ/لتر نتمب-P و 2.5 g/L الخليجي. يصبح من الواضح أن علاقة محددة بين قيمة الرقم الهيدروجيني بتعيينها مسبقاً في الحل وقيمة pH النهائي كان يمكن تحقيقه فقط وبالتالي ضبط الأس الهيدروجيني يمكن الاعتماد عليها نسبيا ممكنة فقط عند استخدام المخازن المؤقتة في تركيزات من 10 ملم. وهذا ينعكس في وظيفة الارتباط تحديد بواسطة الانحدار متعدد الحدود والمستنسخة في الرسم التخطيطي على الحق. الحقيقة أنه في حالة التركيزات المخزن المؤقت أدناه الرقم الهيدروجيني 10 ملم القيم من 2-4 يجب أن تكون محددة مسبقاً من أجل الحصول على قيم الأس الهيدروجيني النهائي 6-7 يبين أن التنبؤ بقيمة pH النهائي، الذي حاسم في الامتزاز، وبالتالي تنفيذ آمنة و اختبارات الامتزاز أو كانت التركيزات المخزن المؤقت مثل هذا التحدي.
في الرسم التخطيطي الأيمن في الشكل 5، مدى الامتزاز 1 مغ/لتر نتمب-ف في 2.5 g/L الخليجي هو يصور كدالة لقيمة pH النهائي لتركيزات مختلفة من المخزن المؤقت. افتراض اعتماد الخطي للتحميل على قيمة pH تتراوح درجة الحموضة 4-12 ووفقا للمعادلة y = ax + b، القيم المحسوبة بالانحدار الخطي لجميع التركيزات المخزن المؤقت للتحقيق مشابهة جداً (10 ملم: = −0.0673، ب = 1.0914، R² = 0.9837؛ 6.6 مم : = −0.0689، ب = 1.1047، R² = 0.9512؛ 3.3 مم: = −0.0672، ب =-0.0672، R² = 0.9570؛ 0 ملم: = −0.0708، ب = 1.157، R² = 0.8933). معامل التحديد، الذي كان أعلى 10 ملم من المخزن المؤقت، يبين بوضوح جداً أن مع هذا التركز المخزن المؤقت كان من الأسهل لضبط قيمة pH النهائي، بل أيضا تحقيق النتائج الأكثر موثوقية فيما يتعلق الامتزاز. يشير مسار فقط دون المخزن المؤقت إلى الانحرافات المحتملة لمدى الامتزاز بين درجة الحموضة 5 و 7. ومع ذلك، من أجل تحقيق هذه القيم النهائية الرقم الهيدروجيني دون قيم درجة الحموضة منخفضة جداً، والتخزين المؤقت قد يكون تعيين في حل الأسهم، التي كان بعضها فقط قليلاً أعلاه 2. نظراً إلى اختلاف قوي جداً بين تعديل درجة الحموضة والحموضة نهائياً، من الممكن، ولذلك، أن قيمة pH النهائي لم يكن حاسما بالنسبة لمدى الامتزاز في حالة أي مخزن مؤقت. وبالتالي فيمكن يفترض أن استخدام المخازن المؤقتة الجيدة المذكورة في الجدول 1 ليس له أي تأثير كبير على امتزاز فوسفوناتيس على الخليجي، أي، ليس هناك منافسة لمواقع الامتزاز في فوسفونات بين المخزن المؤقت. هذه الانتقائية لأنه فقط انتشارا امتزاز نتمب على الخليجي يرجع أساسا إلى تشكيل أحادية الطور ومجمعات بيدينتاتي15. مخازن جيدة، من ناحية أخرى، لديها ميل قليلاً لتشكيل المجمعات المعدنية17،19، ولهذا السبب نتمب يفضل أن تكون ملزمة بالخليجي. وفي حالة الممتزات مع سطح الأقطاب أقل، مثل الكربون المنشط، يمكن افتراض أن مخازن جيدة أيضا احتلال مواقع الامتزاز مجاناً، والتأثير بالتالي الامتزاز فوسفونات. ولذلك لا ينصح استخدام هذه المخازن المؤقتة لدراسة امتزاز فوسفوناتيس على الكربون المنشط.
معايرة ISO ميني الأسلوب والامتثال مع ISO
ويبين الشكل 6 خطوط المعايرة باستخدام نوعية الداخلية القياسية (الذكاء: 1 مغ/لتر خ2ص4-P في 0.9 مم ح2هكذا4) حسب ISO 6878، فضلا عن طريقةميني ISO المعدلة لإجمالي ف وس-ص. ب4 3-تحديد-P. استناداً إلى انحدار خطي، تمت معايرة وظيفة أي ما يعادل ISO 6878 y = 0.0033 + 0.2833 x (R² = 0.99978). انحدار خطي تطبيق البديل المنمنمة لتحديد الفوسفات أسفرت المعايرة الدالة y = 0.0058 + 0.2864 x (R² = 0.99999). مع y = 0.0020 + 0.2890 x (R² = 0.99985) الدالة المعايرة لمجموع ف التصميم وفقا لطريقةميني ISO كانت مشابهة جداً ودقيقة جداً كذلك. وكان كافة المتغيرات معامل التحديد، مما يعني أن الأسلوبميني ISO لا يمس دقة بالحد حجم العينة إلى خمس عالية جداً. معادلة التحويل يحدد عن طريق وظائف المعايرة لتحديد تركيز ف في تحليل عينة من أبسوربانسيس الطيفي قياس يرد في البروتوكول في الخطوة 4، 15. وقد أظهرت التجربة أنه يمكن عادة إهمال امتصاص العينة أعمى منذ في 880 نانومتر يمكن القفز الإشارات المنبعثة من شحني شدة في نطاق قياس صغيرة جداً. وهكذا، تقابل قيمة المقاسة 0.287 في حجم العينة 4 مل (ISOميني) إلى تركيز الفوسفور 1 مغ/لتر ص
الشكل 6: خطوط المعايرة لتحديد مجموع ف واورثو-الفوسفات-P وفقا ISO 6878 و ISOمصغرة. الذكاء (1 مغ/لتر خ2بو4-P في 0.9 مم ح2هكذا4) استخدمت وفقا للنقطة 1، 9 من البروتوكول. لطريقة ISO، استخدمت الذكاء في مختبرين مل 4، 8، 12 و 16 و 20، وطريقةميني ISO المعدلة في مختبرين 0.8، 1.6، 2.4، مل 3.2 أو 4.0. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
معقولية وكميات الجرعة تعتمد على المخزن المؤقت من ISO ميني الأسلوب
وكما سبق ذكره، ضبط الأس الهيدروجيني يمكن الاعتماد عليها في الاختبار الامتزاز ممكناً إلا بتركيز المخزن مؤقت من 0.01 متر. ومع ذلك، يتطلب تجمعا المخزن مؤقت أعلى ك2ق2س8 جرعة من المحدد في ISO 6878 لمعظم المخازن المؤقتة. وبالإضافة إلى ذلك، على شهادة الأيزو تنص على أنه يجب تعيين قيمة درجة الحموضة إلى 3-10 استخدام مجس pH بعد الهضم. إذ لا يمكن تنفيذها مثل ضبط الأس الهيدروجيني في قنينة صغيرة سداده ملولبة، قد كمية الجرعة هيدروكسيد الصوديوم مطابقة لحلول مختلفة المخزن المؤقت يحدد. يبين الشكل 7 امتصاص مختلف الحلول التي تحتوي على المخزن المؤقت مع 1 مغ/لتر نتمب-ف عند هذه يهضم مع ك2ق2س8 كميات مختلفة حسب ISOميني والتعامل مع كميات مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم بعد الهضم. وبناء على ذلك، كان كل مصفوفة استناداً إلى الإجراء التالي: 4 مل حل كان مختلطة مع 0.2 مل 0.9 م ح2هكذا4وزودت ك2ق2س8 كميات مختلفة ويملأ مع ح2س إلى نفس الحجم الإجمالي لمل 9. هذا وكان يهضم الآن وفقا للبروتوكول (ح 1 في 148-150 درجة مئوية). بعد التبريد، إضافة كميات مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم وشغل إلى إجمالي حجم 9.4 مل ح2o. وفي وقت لاحق، أضيفت 0.2 مل من محلول حمض الأسكوربيك و 0.4 مل من محلول الثاني موليبدات. تصميم امتصاص (880 نانومتر) قد جرى ح 4 بعد إضافة هذه الكواشف اللون. تم اختيار هذا الوقت لضمان أن امتصاص محددة كان مستقرا. حل مع 1 مغ/لتر نتمب-P و 1 م هيدروكسيد الصوديوم وكان التحقيق أيضا. ومع ذلك، بدلاً من K2O2S8 والمبالغ هيدروكسيد الصوديوم، ح24 المبالغ كانت متنوعة حيث التأكد من أن درجة الحموضة منخفضة بما يكفي الهضم. وكانت قيمة امتصاص المستهدفة 0.287 (انظر الخط المعايرة في الشكل 6). وهكذا، في الشكل 7 تظهر هذه القيم في الضوء الأخضر التي انحرفت عن هذه القيمة المستهدفة بحد أقصى 5%. يتم تمييز قيمة واحدة في كل مصفوفة بلون أخضر داكن. وهذا يمثل ك2ق2س8 وكميات الجرعات هيدروكسيد الصوديوم الموصى بها لطريقةميني إيزو العادية لهذا النوع من الحل المخزن المؤقت.
الشكل 7: امتصاص الأطياف (× 1000) من الحلول المختلفة التي تحتوي على فوسفوناتي والمخزن المؤقت مع مختلفة ك2ق2س8 وكميات الجرعات هيدروكسيد الصوديوم في طول موجي 880 نانومتر في الترعة 1 سم. الإجراء: 4 مل الحل (كما هو مبين في الشكل والمعدلة لكية قيمة المخزن المؤقت مقتبس من pK دينامي حراري قيم غولدبرغ et al. وكان وضع 20 إلى تركيز 0.01 متر و 25 درجة مئوية31) في قنينة ملولبة 10 مل، مختلطة مع 0.2 مل من 0.9 م ح2هكذا4 ومع كميات مختلفة من ك2ق2س8 (كما هو موضح في الشكل). ثم تمت إضافة المياه للحصول على إجمالي حجم 9 مل لجميع العينات قبل الهضم. الآن تم تسخينها قارورة في الحرارة في 148-150 درجة مئوية ح 1 (الهضم). بعد التبريد إلى درجة حرارة الغرفة، وأضيفت كميات مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم (كما هو موضح في الشكل) ومع إضافة الماء، كفلت أن إجمالي حجم 9.4 مل كان حاضرا في كل قنينة. ح 4 بعد إضافة 0.2 مل من حمض الأسكوربيك الحل و 0.4 مل من موليبدات الحل الثاني، امتصاص في 880 عازمة شمال البحر الأبيض المتوسط. وفي حالة حل ل (1 مغ/لتر نتمب-ف في 1 م هيدروكسيد الصوديوم)، مقدار ح2حتى4 قد تباينت بدلاً من ك2ق2س8. هنا، يقابل المبلغ محسوبة من هيدروكسيد الصوديوم في جميع العينات 0.4 مل من 1.5 M هيدروكسيد الصوديوم، أي، 0.60 ميللي مول من هيدروكسيد الصوديوم. أخضر فاتح: الحد الأقصى للانحراف 5% من القيمة المستهدفة: 287. الأخضر الداكن: الإعداد الموصى به لهذا الحل الذي يحتوي على المخزن المؤقت وفوسفونات. خط متقطع: القد، خط مستقيم: ثود. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
على الرغم من أن شروط التخفيض يجب أن تسود في عملية تشكيل الألوان والمفرطة ك2ق2س8 قد تتداخل مع هذا، النتائج الخاصة بالحلول وب (الشكل 7)، التي لم (IQS) أو سوى كمية صغيرة جداً من ك2 مطلوب S2س8 (نتمب فقط دون المخزن المؤقت)، تبين أن كميات أكبر من ك2ق2س8 من المطلوب لا يؤدي تلقائياً إلى الحد من امتصاص صورة مفاجئة. ينبغي أيضا أن يذكر هنا أن فوسفوناتيس أخرى في إيجاد حلول مماثلة لحل ب مع 1 مغ/لتر ببتك-ف (امتصاص: 0.3005)، 1 مغ/لتر حدب-ف (0.3035)، ادتمب 1 مغ/لتر-ف (0.2952) أو 1 مغ/لتر دتبمب-ف (0.2936) كانت تعي تماما باستخدام ISOميني الأسلوب وفقا للبروتوكول مع 0.04 غ ك2ق2س8 و 0.6 ميللي مول هيدروكسيد الصوديوم. وهكذا، يمكن أيضا استخدام هذا الأسلوب فوسفوناتيس خلاف نتمب.
ويبين الجدول 1 الطلب على الأوكسجين النظرية (ثود) لأكسدة كل المخزن المؤقت والطلب على الأوكسجين الكيميائي (COD) تقاس هاتش لك 514 ومبومو الاختبارات السريعة في حل م 0.01 المخزن مؤقت. ومن المعروف أن ثنائي كرومات البوتاسيوم، الأكسدة المستخدمة لتحديد سمك القد، عدم أكسدة النيتروجين المرتبطة عضويا32. لمخازن جيدة، كان سمك القد يقاس دائماً بين المبلغ النظري لأكسدة C و H وأكسدة ج، ح وس. فقط للمخازن المؤقتة مع مجموعة ج أوه (حبيس، والمنتجات المفضلة بيئياً، وكابسو) تتوافق مع القيمة المقاسة للقيمة النظرية لأكسدة ج، ح وس. في المخازن المؤقتة التي لا تحتوي على مجموعة ج أوه (العلم، والممسحات، CAPS)، مجموعة سالفو ومن الواضح أن لا تتحلل تماما كبريتات.
حلول ج 7 إلى 7j، فإنه يمكن رؤية واضح جداً أن ك2ق2س8 كميات كبيرة أقل من المبلغ لعامل مؤكسد المطلوبة وفقا لسمك القد من المخزن المؤقت، ومستقلة عن كمية هيدروكسيد الصوديوم، لم يكن المساهمة في تحقيق القيمة المستهدفة. وكان المخزن المؤقت في هذه الحلول في 10 مم، بتركيز أعلى 1000 مرة من نتمب تقريبا. إذا كان المخزن المؤقت لا يهضم، أنه لا يمكن ضمان أن فوسفوناتي يمكن أن تتأكسد تماما. فقط ك2ق2س8 كميات تتجاوز القد أسهمت في تحقيق موثوق بها من القيمة المستهدفة. وهكذا، لم يكن من الضروري لكافة المخازن المؤقتة لتطبيق شرط الأكسدة النظرية لأكسدة كاملة من المخزن المؤقت (ثود) لأن النيتروجين ومن الواضح أيضا لبعض المخازن المؤقتة، مجموعات سالفو كانت لا تماما متحللة. لم ترد أي عامل مؤكسد خارجة القد مع المخزن المؤقت، وذلك، كان هناك فائض يكفي ك2ق2س8 لأكسدة فوسفونات. كما يتضمن نتمب النيتروجين. على الرغم من أن هذا قد لا يكون تماما تتأكسد إلى نترات، فوسفونات جميع الفئات ومن الواضح أن تتأكسد للفوسفات. خلاف ذلك، للمرء أن يجد عدم امتصاص موجود لفائض وفيرة 1 مغ/لتر ص ك2ق2س8 هل التأكيد تسهم أيضا في أكسدة كاملة فوسفونات، ولكن بعد الهضم بعض ك2ق2 س8 كانت لا تزال موجودة، ويمكن أن تتفاعل مع حمض الأسكوربيك، هو أمر ضروري للحد مجمع الفوسفات موليبدات الأزرق. وكانت النتيجة امتصاص أقل من القيمة المستهدفة.
في كل صف، زيادة امتصاص مع الكمية من هيدروكسيد الصوديوم بدءاً من كمية معينة من هيدروكسيد الصوديوم. وهكذا، أنه حدث أيضا أن أقل من المبلغ المستحق لعامل مؤكسد المطلوبة وفقا لسمك القد من المخزن المؤقت، يمكن أن تكون القيمة المقاسة امتصاص وفقا للقيمة المستهدفة، رغم نتمب كان من الواضح أن لا تماما يهضم (انظر ج 7من الحلول، 7f، وح 7). وفي هذه الحالة، كانت الزيادة في امتصاص بسبب انخفاض الذاتي لايون موليبدات سبب منخفض جداً [ح+]: [مو] نسبة26، وأي مراسلات فعشوائية فقط. وبناء على ذلك، مع أعلى ك2ق2س8 كميات، هيدروكسيد الصوديوم أكثر يمكن استخدامها بعد الهضم، ك2ق2س8 يقلل من قيمة الرقم الهيدروجيني.
في معظم الحلول، كان امتصاص أيضا وفقا للقيمة المستهدفة حتى إذا تم تطبيق لا الجرعات هيدروكسيد الصوديوم. أحياناً، ومع ذلك، حدثت انحرافات عن هذه القيمة، التي قد تكون نظراً لعدم وجود هيدروكسيد الصوديوم أسفرت عن الحقيقة أن الأمثل [ح+]: [مو] نسبة لم يتواصل وهكذا اللون معقدة أصبحت غير مستقرة. ولذلك، بغض النظر عن الحل التحليل، جرعة 0.6 ميللي مول ينصح هيدروكسيد الصوديوم، كما، ومن ثم، مجمعات اللون ثبت الأكثر استقرارا. كثيرا ما تكون الحلول تجديد تركيز هيدروكسيد الصوديوم م 1. إحدى هذه القضايا مشمولة في المصفوفة l. هنا، فقد ظهر إلا أن طائفة ضيقة جداً من ح2حتى4 الجرعة جائز، تثبت أن استخدام مجس pH لضبط درجة الحموضة بعد الهضم قد يكون إجراء أكثر أماناً هنا.
كافة القيم امتصاص الأخضر الداكن في الشكل 7 (n = 12)، تحول التركيز ف الكلي وفقا لخط المعايرة في الشكل 6، إعطاء قيمة متوسطة من 1.013 مغ/لتر. الانحراف المعياري 0.014 مغ/لتر. الانحراف نموذجية من القيمة المستهدفة (1.000 مغ/لتر) ولذلك هو فقط 0.11-2.67% ((1.013––0.014 1.000)/1.000 × 100% = 0.11 في المائة؛ (1.013 + 0.014–1.000)/1.000 × 100% = 2.67%). وهذا يدل درجة عالية من دقة للأسلوبميني ISO.
Discussion
الأهمية المتزايدة فوسفوناتيس يتطلب البحث عن أساليب موثوق بها لإزالة هذه المركبات من المياه المستعملة لحماية منشآت معالجة المياه المستعملة أو المسطحات المائية المستقبلة. وفي الوقت الحاضر، أجريت دراسات قليلة جداً على إزالة فوسفوناتيس من مياه الصرف الصناعية5،11،،من1213،،من1416. الإجراء الذي قدم هنا يبين أن التحقيقات فيما يتعلق بالقضاء على فوسفوناتيس من الامتزاز على أكسيد الحديد القطبية التي تحتوي على المواد، ولا سيما الحبيبية هيدروكسيد الحديديك، يمكن أن تنفذ بسرعة وبشكل موثوق عند وفقا بروتوكول معين.
نقطة حاسمة في إجراء دراسات الامتزاز هو الحفاظ على قيمة الأس الهيدروجيني. وهذا لا يمكن القيام به في تدوير أنابيب أجهزة الطرد المركزي دون استخدام المخزن مؤقت. في هذه المقالة، قد اتضح أن مخازن جيدة تسمح تعديل درجة حموضة مقبولة فقط بتركيز 0.01 متر وحتى في تركيز هذا لا تأثير كبير على امتزاز فوسفوناتيس على الخليجي. تطبيق مخازن جيدة هو أيضا سبب لماذا لا يمكن استخدام الإجراء الذي قدم إلى هنا لإجراء دراسات عن امتزاز فوسفوناتيس على المواد غير القطبية بدلاً من مثل الكربون المنشط. المخازن المؤقتة جيدة وسوف تتنافس مع فوسفوناتيس مجاناً مواقع الامتزاز.
منذ التحليل المباشر من فوسفوناتيس عن طريق [هبلك]22 أو IC-برنامج المقارنات الدولية--مرض التصلب العصبي المتعدد21 معقدة ومكلفة جداً، طريقة عرض يوحي بأن فوسفوناتي بعد الاتصال مع الممتزة ينبغي قياس غير مباشر عن طريق تحديد من ص إجمالي أسلوب موحد (ISO 687828) يستخدم عادة لتحديد مجموع ف، الذي يقوم هضم بواسطة ح2حتى4 وك2ق2س8 في هوتبلت، الأس الهيدروجيني هو ثم تعيين القيمة إلى 3-10 من خلال يتكون هيدروكسيد الصوديوم ولون أزرق معقدة (كثافة اللون الذي يتناسب تناسبا خطيا إلى تركيز الفوسفات) مع المعونة من حمض الأسكوربيك والحل موليبدات. هذا الأسلوب الموحد هو حزب العمل ذاته، وتستغرق وقتاً طويلاً، وهذا هو السبب البديل أسرع من الأسلوب إيزو (ISOميني) قد وضعت. طريقةميني ISO يقلل من الحجم الإجمالي لخمس. الهضم تجري بشكل مريح في الحرارة والجرعة هيدروكسيد الصوديوم بعد الهضم هو ثابت. هذا الأسلوب يتيح لعدد كبير من قرارات الفوسفور إنجازها في فترة زمنية قصيرة جداً ولا يضر الدقة بالمقارنة مع الأسلوب ISO.
وقد كل المخزن المؤقت القد مختلفة. وباﻹضافة إلى ذلك، تركيز 0.01 متر العازلة اللازمة مرتفعة نسبيا يعني أن، بغية ضمان الهضم كافية من مكونات العينة، مبالغ أعلى بكثير من عامل مؤكسد أن جرعتي من أنه منصوص عليه في أسلوب ISO. إذا كان ك2ق2س8 الجرعة منخفضة جداً أو عالية جداً، وغير صحيحة تحدث نتائج القياس. في أسلوبميني ISO، هذا ك2ق2س8 الجرعة وبالتالي تتطابق مع المخزن المؤقت كل على حدة. هناك نقطة هامة أخرى هي الجرعة من هيدروكسيد الصوديوم. كقاعدة عامة، يكون الحلول التجدد تركيزات هيدروكسيد الصوديوم > 0.1 متر. من أجل تجنب ذلك [ح+]: [مو] نسبة المطلوبة لتشكيل مجمع25،لون26 لم يتم التقيد إلى تسوية سليمة من ح2حتى4 الكمية قبل الهضم ولذلك الضرورية. والمشكلة تنشأ عندما يتم استخدامها في حل التجديد عدة مرات، وبالتالي تغيير قيمة الأس الهيدروجيني وسمك القد. إذ لا يمكن قياس درجة حموضة موثوقة وبسيطة في قنينات ملولبة وتعديل درجة حموضة مناسبة لا يتوفر، الأسلوبميني ISO المعروضة هنا، وهكذا يصل إلى حدوده للعينات مع قيم pH عالية جداً. لتجديد الحلول ولذلك يوصي باستخدام أسلوب ISO.
Disclosures
وأعلن لا تضارب في المصالح.
Acknowledgments
الكتاب نشعر بالامتنان للدعم المالي بويلي-هاجر-ستيفتونغ، شتوتغارت. ونود أيضا أن نشكر العاملين في زشيمير & شفارتز موسدورف GmbH & Co. KG لتوفير عينات فوسفونات.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Sulfuric acid (H2SO4) | Merck (Darmstadt, Germany) | 1120802510 | 98% (p.a.) |
| Hydrochloric acid (HCl) | VWR Chemicals (Fontenay-sous-Bois, France) | 20254.401 | 32% (AnalaR NORMAPUR, p.a.) |
| Sodium hydroxide (NaOH) | Merck (Darmstadt, Germany) | 1064981000 | ≥99% (p.a.) |
| Acetic acid (AcOH) | VWR Chemicals (Fontenay-sous-Bois, France) | 20104.334 | 100% (p.a.) |
| 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid (MES) | SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA) | M3671-250G | ≥99% |
| 3-(N-morpholino)propanesulfonic acid (MOPS) | SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA) | M1254-250G | ≥99.5% |
| 4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES) | SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA) | H3375-250G | ≥99.5% |
| 4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinepropanesulfonic acid (EPPS) | SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA) | E9502-250G | ≥99.5% |
| N-cyclohexyl-2-hydroxyl-3-aminopropanesulfonic acid (CAPSO) | SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA) | C2278-100G | ≥99% |
| N-cyclohexyl-3-aminopropanesulfonic acid (CAPS) | SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA) | C2632-250G | ≥98% |
| 2-Phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid (PBTC) | Zschimmer & Schwarz (Mohsdorf, Germany) | CUBLEN P 50 | 50% technical |
| 1-Hydroxyethane 1,1-diphosphonic acid monohydrate (HEDP·H2O) | SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA) | 54342-50G | ≥95.0% |
| Nitrilotris(methylene phosphonic acid) (NTMP) | SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA) | 72568-50G | ≥97.0% |
| Ethylenediamine tetra(methylene phosphonic acid) (EDTMP·1.4H2O) | Zschimmer & Schwarz (Mohsdorf, Germany) | - | |
| Diethylenetriamine penta(methylene phosphonic acid) (DTPMP·6H2O) | Zschimmer & Schwarz (Mohsdorf, Germany) | - | |
| Potassium dihydrogen phosphate (KH2PO4) | Merck (Darmstadt, Germany) | 1048731000 | ≥99.5% (p.a.) |
| Potassium peroxodisulfate (K2S2O8) | Merck (Darmstadt, Germany) | 1050920250 | ≥99.0% (p.a.) |
| L(+)-Ascorbic acid (C6H8O6) | Merck (Darmstadt, Germany) | 1004680500 | ≥99.7% (p.a.) |
| Ammonium heptamolybdate tetrahydrate ((NH4)6Mo7O24·4H2O) | Merck (Darmstadt, Germany) | 1011800250 | ≥99.0% (p.a.) |
| Granular ferric hydroxide (GFH) | Hego BioTec (Berlin, Germany) | - | FerroSorp RW |
| Syringe membrane filters | Sartorius Stedim Biotech GmbH (Göttingen, Germany) | 17765----------Q | Minisart RC Hydrophilic 25 mm 0.45 μm pore size |
| Single-use syringes for membrane filtration | Henke Sass Wolf (Tuttlingen, Germany) | 5200.X00V0 | 3-part Soft-Ject Luer 20 mL |
| Rotator | LLG Labware (Meckenheim, Germany) | 6.263 660 | uniROTATOR2 |
| Clamp for rotator | LLG Labware (Meckenheim, Germany) | 6.263 664 | Clamp for uniROTATOR2 |
| Screw cap vial | Glasgerätebau Ochs (Bovenden, Germany) | 135215 | Präparatenglas Duran, 16x100 mm, thread GL18, cap with PTFE seal |
| Micropipette | Eppendorf (Hamburg, Germany) | 3123000047 | eppendorf Research plus 10–100 µL |
| Micropipette | Eppendorf (Hamburg, Germany) | 3123000063 | eppendorf Research plus 100–1000 µL |
| Micropipette | Eppendorf (Hamburg, Germany) | 3123000071 | eppendorf Research plus 0.5–5 mL |
| Precision balance | Precisa Gravimetrics (Dietikon, Switzerland) | - | Precisa LX 220 A SCS |
| Thermostat | Hach (Berlin, Germany) | LTV077 | HT200S High Temperature Thermostat |
| Thermostat | Merck (Darmstadt, Germany) | 1712000001 | Spectroquant TR 320 |
| Spectrophotometer | Jasco Labor- u. Datentechnik (Groß-Umstadt, Germany) | - | UV/VIS Spectrophotometer Jasco V-550 |
| Centrifuge tube | Sarstedt (Nümbrecht, Germany) | 62.559.001 | Tube 50 mL, 115x28 mm, flat/conical base PP, assembled cap |
| pH probe | WTW (Weilheim, Germany) | 103635 | WTW pH-Electrode SenTix 41 |
| pH device | WTW (Weilheim, Germany) | - | WTW Multi 350i |
| COD determination | Hach (Berlin, Germany) | LCK514 | 100–2000 mg/L O2 |
| Sieve | Retsch (Haan, Germany) | 60.131.000500 | Test sieve 0.5 mm mesh (ISO 3310/1) stainless steel |
| Drying cabinet | Memmert (Schwabach, Germany) | - | Modell 600 |
References
- Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy. Official Journal of the European Communities. , 327 (2000).
- Rott, E., Steinmetz, H., Metzger, J. W. Organophosphonates: A review on environmental relevance, biodegradability and removal in wastewater treatment plants. Science of the Total Environment. 615, 1176-1191 (2018).
- Grohmann, A., Der Horstmann, B. Der Einsatz von Phosphonaten unter umwelttechnischen Gesichtspunkten (The use of phosphonates under environmental aspects). , Umweltbundesamt Berlin, Germany. Research report 102 063 22 UFA-FB 89-018 (1989).
- Studnik, H., Liebsch, S., Forlani, G., Wieczorek, D., Kafarski, P., Lipok, J. Amino polyphosphonates-chemical features and practical uses, environmental durability and biodegradation. New Biotechnology. 32 (1), 1-6 (2015).
- Matthijs, E., de Oude, N. T., Bolte, M., Lemaire, J. Photodegradation of ferric ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid) (EDTMP) in aqueous solution. Water Research. 23 (7), 845-851 (1989).
- Nowack, B., Stone, A. T. Degradation of nitrilotris(methylenephosphonic acid) and related (amino)phosphonate chelating agents in the presence of manganese and molecular oxygen. Environmental Science & Technology. 34 (22), 4759-4765 (2000).
- Nowack, B., Stone, A. T. Adsorption of phosphonates onto goethite-water interface. J. Colloid Interface Science. 214 (1), 20-30 (1999).
- Nowack, B., Stone, A. T. The influence of metal ions on the adsorption of phosphonates onto goethite. Environmental Science & Technology. 33 (22), 3627-3633 (1999).
- Nowack, B., Stone, A. T. Competitive adsorption of phosphate and phosphonates onto goethite. Water Research. 40 (11), 2201-2209 (2006).
- Zenobi, M. C., Hein, L., Rueda, E. The effects of 1-hydroxyethane-(1,1-diphosphonic acid) on the adsorptive partitioning of metal ions onto γ-AlOOH. Journal of Colloid and Interface Science. 284 (2), 447-454 (2005).
- Rott, E., Minke, R., Steinmetz, H. Removal of phosphorus from phosphonate-loaded industrial wastewaters via precipitation/flocculation. Journal of Water Process Engineering. 17, 188-196 (2017).
- Klinger, J., Sacher, F., Brauch, H. J., Maier, D., Worch, E. Behaviour of phosphonic acids during drinking water treatment. Vom Wasser. 91, 15-27 (1998).
- Boels, L., Tervahauta, T., Witkamp, G. J. Adsorptive removal of nitrilotris(methylenephosphonic acid) antiscalant from membrane concentrates by iron-coated waste filtration sand. Journal of Hazardous Materials. 182 (1-3), 855-862 (2010).
- Boels, L., Keesman, K. J., Witkamp, G. J. Adsorption of phosphonate antiscalant from reverse osmosis membrane concentrate onto granular ferric hydroxide. Environmental Science & Technology. 46 (17), 9638-9645 (2012).
- Martínez, R. J., Farrell, J. Understanding Nitrilotris(methylenephosphonic acid) reactions with ferric hydroxide. Chemosphere. 175, 490-496 (2017).
- Chen, Y., Baygents, J. C., Farrell, J. Removing phosphonate antiscalants from membrane concentrate solutions using granular ferric hydroxide. Journal of Water Process Engineering. 19, 18-25 (2017).
- Good, N. E., Winget, G. D., Winter, W., Connolly, T. N., Izawa, S., Singh, R. M. M. Hydrogen ion buffers for biological research. Biochemistry. 5 (2), 467-477 (1966).
- Good, N. E., Izawa, S. Hydrogen ion buffers. Methods in Enzymology. 24, 53-68 (1972).
- Ferguson, W. J., et al. Hydrogen ion buffers for biological research. Analytical Biochemistry. 104 (2), 300-310 (1980).
- Goldberg, R. N., Kishore, N., Lennen, R. N. Thermodynamic quantities for the ionization reactions of buffers. Journal of Physical and Chemical Reference Data. 31 (2), 231-370 (2002).
- Schmidt, C. K., Raue, B., Brauch, H. J., Sacher, F. Trace-level analysis of phosphonates in environmental waters by ion chromatography and inductively coupled plasma mass spectrometry. International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 94 (4), 385-398 (2014).
- Nowack, B. Determination of phosphonates in natural waters by ion-pair high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatography A. 773 (1-2), 139-146 (1997).
- Murphy, J., Riley, J. P. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Analytica Chimica Acta. 27, 31-36 (1961).
- Worsfold, P., McKelvie, I., Monbet, P. Determination of phosphorus in natural waters: A historical review. Analytica Chimica Acta. 918, 8-20 (2016).
- Going, J. E., Eisenreich, S. J. Spectrophotometric studies of reduced molybdoantimonylphosphoric acid. Analytica Chimica Acta. 70, 95-106 (1974).
- Pai, S. C., Yang, C. C., Riley, J. P. Effects of acidity and molybdate concentration on the kinetics of the formation of the phosphoantimonylmolybdenum blue complex. Analytica Chimica Acta. 229, 115-120 (1990).
- Eisenreich, S. J., Bannerman, R. T., Armstrong, D. E. A simplified phosphorus analysis technique. Environmental Letters. 9 (1), 43-53 (1975).
- ISO 6878:2004. Water quality-Determination of phosphorus-Ammonium molybdate spectrometric method. , Beuth Verlag GmbH, Germany. (2004).
- Freundlich, H. Über die Adsorption in Lösungen (About the adsorption in solutions). Z. Physical Chemistry. 57, 385-470 (1907).
- Ho, Y. S., Porter, J. F., McKay, G. Equilibrium isotherm studies for the sorption of divalent metal ions onto peat: Copper, nickel and lead single component systems. Water Air & Soil Pollution. 141 (1-4), 1-33 (2002).
- Reach Devices. , Available from: http://www.reachdevices.com/Protein/BiologicalBuffers.html (2017).
- Li, L., Zhang, S., Li, G., Zhao, H. Determination of chemical oxygen demand of nitrogenous organic compounds in wastewater using synergetic photoelectrocatalytic oxidation effect at TiO2 nanostructured electrode. Analytica Chimica Acta. 754, 47-53 (2012).
