Technische Universiteit Delft

Koper
14 januari 2003 | 16.00 uur
hr. J. van Doornmalen | doctorandus in de scheikunde.

Promotoren | Prof.dr.ir. J.J.M. de Goeij (em. (2002) hgl. fac TNW/IRI) en prof.dr. W.H. van Riemsdijk (U-Wageningen)

Analysis and implications pf copper-complex lability in aqueous systems. Het gedrag van koper in waterige systemen (bijvoorbeeld zijn mobiliteit, biobeschikbaarheid, toxiciteit) is afhankelijk van zijn speciatie, oftewel de verzameling van chemische vormen waarin koper voorkomt. Meestal wordt er een toestand van chemisch evenwicht aangenomen als speciatie wordt bestudeerd, alhoewel veel waterige systemen feitelijk dynamische systemen zijn. Indien kinetische parameters van koperspeciatie in beschouwing worden genomen, kan derhalve een realistischere beschrijving van het gedrag van koper worden verkregen. Een belangrijk kinetisch aspect van koperspeciatie is de labiliteit van kopercomplexen, oftewel het vermogen van het complex om te dissociëren in het vrije koperion en het ligand waar het aan gebonden was. De labiliteit van kopercomplexen werd bestudeerd met behulp van 64Cu met een hoge specifieke activiteit (> 1016 Bq 64Cu per g Cu), geproduceerd via de kernreactie 64Zn(n,p)64Cu. Door zijn hoge specifieke activiteit kunnen zeer kleine hoeveelheden van deze radiotracer nog eenvoudig gedetecteerd worden. Dit vergemakkelijkt de bestudering van monsters met relatief lage koper concentraties (zoals natuurlijke waters) en monsters waarvan de initiële speciatie behouden dient te worden. De procedure die werd gevolgd bestond uit het toevoegen van het radioactieve koperisotoop in een specifieke chemische vorm aan een monster en vervolgens het volgen van zijn transformatie naar een andere chemische vorm. Om deze transformatie te kunnen volgen werden analytische technieken ontwikkeld, gebaseerd op chromatografie of ion-extractie, die als functie van de tijd vrije koperionen fysiek kunnen scheiden van kopercomplexen. Zowel associatie- als dissociatiereacties van natuurlijke en niet-natuurlijke kopercomplexen konden op deze wijze bestudeerd worden en hun dissociatiesnelheidsconstante kd, een maat voor labiliteit, konden worden bepaald. Bovendien werd de invloed van een toename van de totale koperconcentratie op de labiliteit van kopercomplexen met opgelost organisch materiaal in zeewater bepaald. Tenslotte bleek de radiotracer bruikbaar te zijn om de relatie tussen de labiliteit van kopercomplexen en het associatieproces van koper met de zoetwateralg Scenedesmus acuminatus te bestuderen.

Voor verder lezen:

* Extraction of metals from soils and waters by D.Max Roundhill, 2001
* Handbook of water analysis ed. by Leo M.L. Nollet, 2000
* Introduction to environmental analysis by Roger N. Reeve, 2002