3、沉积物中重金属的释放 诱发释放的因素 (1) 盐浓度升高 (2) 氧化还原条件的变化 3) 降低pH 溶解和沉淀 沉淀和溶解是无机物在水环境中分布积累、迁移和转化的重要途径, 一般金属氧化物在水中的 迁移能力可以用能溶解度来衡量。溶解度小,迁移能力小,溶解度大,迁移能力就大,离子状态迁 移快,易沉淀金属迁移慢,由于溶解反应是一个多相反应,一般可用溶解度来表征溶解度。 在溶解和沉淀现象的研究中,平衡关系和反应速率两者都是重要的。平衡关系表示反应的方向 但计算结果与观测值的差别主要是反应速率的关系, 下面介绍无机物的沉淀 -溶解平衡问题 1. 氧化物和氢氧化物 Me (OH)n (s)==Men++nOH- Ksp [Men+]OH-]n [Men+]Ksp/[OH-]n=Ksp[H+]n/Kwn Pc Ksp npKw npH C=1.0mol/L时 pH-14-(1/n)pksp 比如表3-10中Hg和Ca的比较:靠右边的溶解度大,C=1.0mol/儿时,pH大。 从书图3-11可以看出: (1) 价态相同的金属离子,斜率相同: (2) 右边的金属氢氧化物的溶解度大于靠左边的溶解度 3 可以大致查出各种金属离子在不同PH值下溶液中所能存在的最大饱和浓度 不过,上图和上式所表征的关系,并不能统分反映其溶解度。如考虑到羟基的配合作用,则其溶解 度为: 例如:PbO(S)的溶解度 PbO(s)+2H* Pb2++H2O Kso PbO(s)+2H+ PbOH+ Ks1 PbO(s)+H2O Pb(OH)2 Ks2 PbO(s)+2H2O Pb(OH)3+H+Ks3 可以得到PbO的溶解度表达式为: 见书图3-12,PbO的溶解度表明: 1)· 阴影区域为四条特征线的综合 (2)、阴影区为PbO的浓度区 (3)、固体的氧化物或氢氧化物具有两性特性,它既可以与H+结合,又可以与O州结合: 14) 存在 一个PH值,在此PH值下,溶解度为最小值; 在酸性或碱性更强,PH值区域内,溶解度都变得更大。 2、硫化物 金属硫化物是溶解度积更小的一类难溶沉淀物,水体中存在S2时,几乎 所有重金属都可以去除 H2S H++HSPk1=6.05 HS H++S2- Pk2=14.90 H2S 2H++S2 K=1.16×10-22 饱和水体中,〔H2S)=0.1mol.L13、沉积物中重金属的释放 诱发释放的因素 (1) 盐浓度升高 (2) 氧化还原条件的变化 (3) 降低pH 三、 溶解和沉淀 沉淀和溶解是无机物在水环境中分布积累、迁移和转化的重要途径,一般金属氧化物在水中的 迁移能力可以用能溶解度来衡量。溶解度小,迁移能力小,溶解度大,迁移能力就大,离子状态迁 移快,易沉淀金属迁移慢,由于溶解反应是一个多相反应,一般可用溶解度来表征溶解度。 在溶解和沉淀现象的研究中,平衡关系和反应速率两者都是重要的。平衡关系表示反应的方向, 但计算结果与观测值的差别主要是反应速率的关系。 下面介绍无机物的沉淀 -溶解平衡问题: 1、 氧化物和氢氧化物 Me(OH)n(s) == Men+ + nOH- Ksp = [Men+][OH- ] n [Men+] = Ksp/[OH- ] n = Ksp[H+] n /Kw n Pc = Ksp – npKw + npH C=1.0mol/L时: pH=14-(1/n)pKsp 比如表3-10中Hg和Ca的比较:靠右边的溶解度大,C=1.0mol/L时,pH大。 从书图3-11可以看出: (1) 价态相同的金属离子,斜率相同; (2) 靠图右边的金属氢氧化物的溶解度大于靠左边的溶解度; (3) 可以大致查出各种金属离子在不同PH值下溶液中所能存在的最大饱和浓度。 不过,上图和上式所表征的关系,并不能充分反映其溶解度。如考虑到羟基的配合作用,则其溶解 度为: 例如:PbO(S)的溶解度 PbO(s)+2H+ Pb2+ + H2O Ks0 PbO(s)+2H+ PbOH+ Ks1 PbO(s)+H2O Pb(OH)2 Ks2 PbO(s)+ 2H2O Pb(OH)3 - + H+ Ks3 可以得到PbO的溶解度表达式为: 见书图3-12,PbO的溶解度表明: (1)、阴影区域为四条特征线的综合; (2)、阴影区为PbO的浓度区; (3)、固体的氧化物或氢氧化物具有两性特性,它既可以与H+结合,又可以与OH-结合; (4)、存在一个PH值,在此PH值下,溶解度为最小值; (5)、在酸性或碱性更强,PH值区域内,溶解度都变得更大。 2、硫化物 金属硫化物是溶解度积更小的一类难溶沉淀物,水体中存在S2-时,几乎 所有重金属都可以去除。 H2S H+ + HS- Pk1=6.05 HS- H + + S2- Pk2=14.90 H2S 2H+ + S2- K=1.16×10-22 饱和水体中,〔H2S〕=0.1mol.L-1