Sucul Türleşme ve Kompleksleşme
Türleşme ve kompleksleşme, doğal sulardaki metallerin ve ligandların kimyasal formlarını belirlemekte olup, bu da sırasıyla onların çözünürlüklerini, taşınımlarını, biyoyararlanımlarını ve toksisitelerini yönetmektedir.
Tanım
Elementlerin doğal sularda bulunduğu kimyasal formların (serbest iyonlar, inorganik kompleksler ve organik olarak bağlı türler dahil olmak üzere) belirlenmesi ve tahmin edilmesidir.
Kapsam
Bu konu, bir elementin çözünmüş formları arasındaki dağılımını, inorganik ve organik metal komplekslerinin oluşumunu, doğal organik madde ve şelatörlerin rolünü ve türleşmenin reaktiviteyi ve biyolojik alımı nasıl kontrol ettiğini kapsamaktadır.
Temel sorular
- Çözünmüş bir metal doğal suda aslında hangi formları almaktadır?
- Doğal organik ligandlar ve şelatörler metalin biyoyararlanımını nasıl kontrol etmektedir?
- Toplam konsantrasyon yerine türleşme neden toksisiteyi yönetmektedir?
- Stabilite sabitleri kompleks dağılımını nasıl tahmin etmektedir?
Temel kuramlar
- Serbest iyon ve kompleksleşmenin biyoyararlanım kontrolü
- Bir metalin reaktivitesi, hareketliliği ve toksisitesi, özellikle serbest iyon aktivitesi olmak üzere, türleşmesine bağlıdır; inorganik ve organik ligandlar tarafından kompleksleşme, biyoyararlanımı olan fraksiyonu azaltmaktadır.
Mekanizmalar
Metaller, ligand konsantrasyonlarına ve stabilite sabitlerine göre serbest akuo iyonları ve kompleksler arasında dağılmaktadır. Doğal organik madde, özellikle hümik maddeler, bol miktarda bağlanma bölgesi sağlamaktadır; ligandlar ve protonlar arasındaki rekabet, pH ve redoks ile birlikte, bir metalin çöküp çökmeyeceğini, sorbe olup olmayacağını veya organizmalar tarafından alınıp alınmayacağını belirleyen denge türleşmesini oluşturmaktadır.
Klinik önem
Türleşme, aynı toplam metal konsantrasyonuna sahip iki suyun toksisite açısından neden büyük ölçüde farklılık gösterebileceğini açıklamakta ve su kalitesi kriterlerine yönelik biyotik-ligand yaklaşımlarının temelini oluşturmaktadır.
Tarihçe
Denge türleşmesi modellemesi koordinasyon kimyasından gelişmiş ve 20. yüzyılın sonlarında doğal sulara sistematik olarak uygulanarak serbest iyon ve biyotik-ligand çerçevelerini mümkün kılmıştır.
Öne çıkan isimler
- Werner Stumm
- Francois M. M. Morel
İlgili konular
Temel eserler
- stumm1996
- vanLoon2017
Sıkça sorulan sorular
- Neden sadece toplam metal yerine metal türleşmesi ölçülmelidir?
- Toksik ve reaktif fraksiyon genellikle serbest veya zayıf bağlı formda olmaktadır; bu nedenle toplam konsantrasyon çevresel etkiyi ciddi şekilde abartabilir veya hafife alabilir.