989 resultados para PB(II)
Studies on metal complex formation of environmentally friendly aminopolycarboxylate chelating agents
Resumo:
Aminopolykarboksyylaatteja, kuten etyleenidiamiinitetraetikkahappoa (EDTA), on käytetty useiden vuosikymmenien ajan erinomaisen metalli-ionien sitomiskyvyn vuoksi kelatointiaineena lukuisissa sovelluksissa sekä analytiikassa että monilla teollisisuuden aloilla. Näiden yhdisteiden biohajoamattomuus on kuitenkin herättänyt huolta viime aikoina, sillä niiden on havaittu olevan hyvin pysyviä luonnossa. Tämä työ on osa laajempaa tutkimushanketta, jossa on tavoitteena löytää korvaavia kelatointiaineita EDTA:lle. Tutkimuksen aiheena on kuuden kelatointiaineen metalli-ionien sitomiskyvyn kartoitus. EDTA:a paremmin luonnossa hajoavina nämä ovat ympäristöystävällisiä ehdokkaita korvaaviksi kelatointiaineiksi useisiin sovelluksiin. Työssä tutkittiin niiden kompleksinmuodostusta useiden metalli-ionien kanssa potentiometrisella titrauksella. Metalli-ionivalikoima vaihteli hieman kelatointiaineesta riippuen sisältäen magnesium-, kalsium-, mangaani-, rauta-, kupari-, sinkki-, kadmium-, elohopea-, lyijy- ja lantaani-ionit. Tutkittavat metallit oli valittu tähtäimessä olevien sovellusten, synteesissä ilmenneiden ongelmien tai ympäristönäkökohtien perusteella. Tulokset osoittavat näiden yhdisteiden metallinsitomiskyvyn olevan jonkin verran heikompi kuin EDTA:lla, mutta kuitenkin riittävän useisiin sovelluksiin kuten sellunvalkaisuprosessiin. Myrkyllisten raskasmetallien, kadmiumin, elohopen ja lyijyn kohdalla EDTA:a heikompi sitoutuminen on eduksikin, koska se yhdistettynä parempaan biohajoavuuteen saattaa alentaa tutkittujen yhdisteiden kykyä mobilisoida kyseisiä metalleja sedimenteistä. Useimmilla tutkituista yhdisteistä on ympäristönäkökulmasta etuna myös EDTA:a pienempi typpipitoisuus.
Resumo:
Methylammonium bismuth (III) iodide single crystals and films have been developed and investigated. We have further presented the first demonstration of using this organic–inorganic bismuth-based material to replace lead/tin-based perovskite materials in solution-processable solar cells. The organic–inorganic bismuth-based material has advantages of non-toxicity, ambient stability, and low-temperature solution-processability, which provides a promising solution to address the toxicity and stability challenges in organolead- and organotin-based perovskite solar cells. We also demonstrated that trivalent metal cation-based organic–inorganic hybrid materials can exhibit photovoltaic effect, which may inspire more research work on developing and applying organic-inorganic hybrid materials beyond divalent metal cations (Pb (II) and Sn (II)) for solar energy applications.
Resumo:
Modification of exfoliated graphite (EG) electrode with generation 2 poly(propylene imine) dendrimer by electrodeposition resulted in an electrochemical sensor which was used to detect lead ions in water to a limit of 1 ppb and a linear response between 2.5 and 40 ppb using square wave anodic stripping voltammetry (SW-ASV). Pb(II) was also removed from spiked water sample using a 40-mm diameter unmodified EG electrode with an applied potential of -1,000 mV for 180 min. A removal efficiency of 99% was calculated from a 150 mL sample. The results obtained in both cases using SW-ASV, correlated with atomic absorption spectroscopy.
Resumo:
We show that the hybrids of single-layer graphene oxide with manganese ferrite magnetic nanoparticles have the best adsorption properties for efficient removal of Pb(II), As(III), and As(V) from contaminated water. The nanohybrids prepared by coprecipitation technique were characterized using atomic force and scanning electron microscopies, Fourier transformed infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, X-ray diffraction, and surface area measurements. Magnetic character of the nanohybrids was ascertained by a vibrating sample magnetometer. Batch experiments were carried out to quantify the adsorption kinetics and adsorption capacities of the nanohybrids and compared with the bare nanoparticles of MnFe2O4. The adsorption data from our experiments fit the Langmuir isotherm, yielding the maximum adsorption capacity higher than the reported values so far. Temperature-dependent adsorption studies have been done to estimate the free energy and enthalpy of adsorption. Reusability, ease of magnetic separation, high removal efficiency, high surface area, and fast kinetics make these nanohybrids very attractive candidates for low-cost adsorbents for the effective coremoval of heavy metals from contaminated water.
Resumo:
本论文较系统地研究了Naf:on聚合物薄膜冠醚修饰电极阳极溶出伏安法在分析中的应用。首次将Naf:on薄膜冠醚类化合物修饰电极应用于铊、银和铅三种离子的测定,得到了高灵敏度的分析方法亦用于实际样品测定。用涂层法制备了Naf:on聚合物薄膜冠醚(二环已基18-冠-6)化学修饰电极,用这种修饰电极测定金属离子的高灵敏度来源于将Naf:on对大阳离子的强离子交换能力、冠醚类化合物络合金属阳离子形成大阳离子的能力与溶出伏安法的高灵敏度三者的结合,冠醚化合物中性分子可与金属阳离子络合形成大络阳离子:M~(n+)+qC=(MC_q)~(n+)
Flow-through room temperature phosphorescence optosensing for the determination of lead in sea water
Resumo:
The chelates formed between the heavy metal ion Pb(II) and the reagents 8-hydroxy-5-quinolinesulphonic acid, 8-hydroxy-7-quinolinesulphonic acid and 8-hydroxy-7-iodo-5-quinolinesulphonic acid exhibit strong room temperature phosphorescence (RTP) if retained on the surface of anion exchange resin beads. Based on the on-line formation, in a flow-injection system, of such RTP lead chelates and their transient immobilization on an anion exchange resin, three flow-through optosensing systems are investigated for lead in sea water. Optimum experimental conditions and the analytical performance characteristics of the three optosensors are discussed. Relative standard deviations (RSDs) of the order of 3% are typical at 100 ng ml−1 Pb(II) and the active sensing phases can easily be regenerated by passing 500 μl of 6 M hydrochloric acid. A lead(II) detection limit of 0.1 ng ml−1 (3×background SD, for 2 ml sample injection volumes) was achieved for the optosensor based on 8-hydroxy-7-quinolinesulphonic acid. Possible interferences present in sea water, including cations and anions which could affect the sensor response, are discussed in detail. Finally, the selected RTP flow-through optical sensor has been successfully tested for the determination of lead in sea water at a few ng ml−1.
Resumo:
To improve the reproducibility, stability, and sensitivity of bismuth film electrode (BiFE), we studied the performances of a mixed coating of two cation-exchange polymers, Nafion (NA) and poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS), modified glassy carbon BiFE (GC/NA-PSS/BiFE). The characteristics of GC/NA-PSS/BiFE were investigated by scanning electron microscopy and cyclic voltammetry. Various parameters were studied in terms of their effect on the anodic stripping voltarnmetry (ASV) signals. Under optimized conditions, the limits of detection were 71 ng L-1 for Cd(II) and 93 ng L-1 for Pb(II) with a 10 min preconcentration. The results exhibited that GC/NA-PSS/BiFE can be a reproducible and robust toot for monitor of trace metals by ASV rapidly and environmentally friendly, even in the presence of surface-active compounds.
Resumo:
p.75-82
Resumo:
Adsorption-based processes are widely used in the treatment of dilute metal-bearing wastewaters. The development of versatile, low-cost adsorbents is the subject of continuing interest. This paper examines the preparation, characterization and performance of a micro-scale composite adsorbent composed of silica gel (15.9 w/w%), calcium silicate hydrate gel (8.2 w/w%) and calcite (75.9 w/w%), produced by the accelerated carbonation of tricalcium silicate (C(3)S, Ca(3)SiO(5)). The Ca/Si ratio of calcium silicate hydrate gel (C-S-H) was determined at 0.12 (DTA/TG), 0.17 ((29)Si solid-state MAS/NMR) and 0.18 (SEM/EDS). The metals-retention capacity for selected Cu(II), Pb(II), Zn(II) and Cr(III) was determined by batch and column sorption experiments utilizing nitrate solutions. The effects of metal ion concentration, pH and contact time on binding ability was investigated by kinetic and equilibrium adsorption isotherm studies. The adsorption capacity for Pb(II), Cr(III), Zn(II) and Cu(II) was found to be 94.4 mg/g, 83.0 mg/g, 52.1 mg/g and 31.4 mg/g, respectively. It is concluded that the composite adsorbent has considerable potential for the treatment of industrial wastewater containing heavy metals.
Resumo:
Micro-photonic SOI Mach-Zehnder interferometers were coated with solid-phase micro-extraction materials derived from polydimethylsiloxane to enable sensing of volatile organic compounds of the BTEX class in air. A different coating based on functionalized mesoporous silicates is used to detect lead Pb(II) with a detection limit of <;; 100 ppb in water.
Resumo:
The properties of melanoidins prepared from glucose and glycine (GG) were investigated by a three step purification protocol consisting of dialysis, gel filtration at high ionic strength and ion metal affinity chromatography. The high molecular weight fraction obtained in the GG system is responsible for 80% of the total brown colour and its antioxidative ability was about 1/4 of that of Trolox measured by the inhibition of linoleic acid oxidation. GG melanoidins have good affinity towards Cu (II) (32% bound to the resin) while it is much lower towards Pb (II) (10%) and Fe (II) (5%). Capillary zone electrophoresis analysis suggests that GG melanoidins are positively charged, although no signal was observed analysing melanoidins by matrix-assisted laser desorption-ionisation time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF/MS).
Resumo:
A lability criterion is developed for dynamic metal binding by colloidal ligands with convective diffusion as the dominant mode of mass transport. Scanned stripping chronopotentiometric measurements of Pb(II) and Cd(II) binding by carboxylated latex core-shell particles were in good agreement with the predicted values. The dynamic features of metal ion binding by these particles illustrate that the conventional approach of assuming a smeared-out homogeneous ligand distribution overestimates the lability of a colloidal ligand system. Due to the nature of the spatial distribution of the binding sites, the change in lability of a metal species with changing ligand concentration depends on whether the ligand concentration is varied via manipulation of the pH (degree of protonation) or via the particle concentration. In the former case the local ligand density varies, whereas in the latter case it is constant. This feature provides a useful diagnostic tool for the presence of geometrically constrained binding sites.
Resumo:
Heavy metals are major toxic pollutants with severe health effects on humans. They are released into the environment from a variety of industrial activities. Cadmium, lead, zinc, chromium and copper are the most toxic metals of widespread use in industries such as tanning, electroplating, electronic equipment manufacturing and chemical processing plants. Heavy metals contribute to a variety of adverse health environmental effects due to their acute and chronic exposure through air, water and food chain. Conventional treatment methods of metal removal are often limited by their cost and ineffectiveness at low concentrations. Adsorption, the use of inactivated biomass as adsorbents offers an attractive potential alternative to their conventional methods. Mango peel and Alisma plantago aquatica are naturally occurring and abundant biomass can offer an economical solution for metal removal.The Cd(II), Pb(II), Zn(II), Cr(III) and Cu(II) adsorption by milled adsorbents of mango peel and Alisma plantago aquatica were evaluated in batches.
Resumo:
La adsorció sobre carbó actiu és un tractament habitual para a l'eliminació de metalls contaminants d'afluents aquosos. Amb la finalitat de reduir el cost dels tractament actuals s'està estudiant la utilització d'adsorbents de baix cost com a substituts dels sorbents convencionals que s'utilitzen usualment en els tractaments d'aigües. En aquesta tesi s'ha avaluat la possibilitat d'aprofitar diversos residus vegetals procedents de processos agrícoles o residus industrials, com a sorbents per a l'eliminació de metalls de solucions aquoses. En concret, el treball s'ha centrat en assolir dos grans objectius, primer de tot, conèixer la possibilitat d'utilitzar el pinyol d'oliva com a adsorbent de metalls divalents de solucions aquoses, com són el Cd(II), Cu(II), Ni(II) i Pb(II), i en segon lloc, avaluar la utilització de quatre residus vegetals (escorça de yohimbe, rapa de raïm, suro i pinyol d'oliva) per a l'extracció de Cr(VI) de solucions aquoses i utilitzar el residu vegetal més apropiat com a base per tal d'obtenir un nou sorbent, amb més bona morfologia per ser utilitzat en sistemes d'eliminació de Cr(VI) en continu. Les dades cinètiques d'adsorció es van tractar amb el model cinètic de pseudo-segon ordre, amb el que es van determinar la velocitat inicial d'adsorció dels metalls. Els models d'isotermes d'equilibri de Langmuir i Freundlich es van utilitzar per descriure els equilibris d'adsorció i calcular els paràmetres de les isotermes. En els assajos amb mescles binàries de metalls, els resultats es van tractar amb el model ampliat de Langmuir. En aquest treball s'ha determinat, primerament, que el pinyol d'oliva és un bon sorbent dels metalls divalents estudiats. S'ha determinat que l'adsorció dels metalls varia amb el pH de la solució i que la presència de sals en la solució provoca una davallada en l'adsorció. També es va determinar la competència en l'adsorció entre els metalls al realitzar assajos en mescles binàries. Amb els estudis d'extracció de Cr(VI) amb els quatre materials s'ha determinat que aquests vegetals poden adsorbir el Cr(VI) en solució, tot i que la rapa i la yohimbe són els materials que presenten unes capacitats d'adsorció més elevades. Les anàlisis amb espectroscòpia electrònica de Raig-X realitzats en la rapa de raïm i la yohimbe en contacte amb Cr(VI) varen demostrar la presència del metall en els dos estats d'oxidació, Cr(VI) i Cr(III), evidenciant la participació del mecanisme de reducció de Cr(VI) en l'adsorció del metall sobre els materials. Amb l'encapsulació de la rapa de raïm es va incrementar significativament la capacitat d'adsorció del metall respecta a la seva utilització en la forma original. Les dades experimentals es van tractar amb un model de difusió i es va determinar el coeficient de difusió en l'adsorció en el sorbent amb diferent percentatge de rapa en l'interior. Finalment s'han realitzat estudis preliminars d'adsorció de crom hexavalent en continu utilitzant columnes de petites dimensions farcides amb el sorbent format per boles de rapa encapsulada en alginat càlcic. En aquests assajos s'ha determinat l'efecte en l'adsorció de metall de diversos paràmetres d'operació, com la concentració inicial de metall, el cabal i l'alçada de llit. El model de transferència de matèria i difusió en columna emprat pel tractament de les dades experimentals va mostrar l'efecte de la concentració inicial i del cabal en els coeficients de difusió i transferència de matèria. El model BDST no va predir correctament el temps de servei en els diferents paràmetres d'operació experimentats a causa de la complexitat del procés d'adsorció. Amb aquests assajos preliminars s'han establert les bases de l'adsorció de Cr(VI) amb el nou sorbent en sistemes en continu amb la finalitat de realitzar estudis posteriors d'eliminació del metall en columnes de majors dimensions.
Resumo:
En aquest estudi, la toxicitat de diversos metalls pesants i l'arsènic va ser analitzada utilitzant diferents models biològics. En la primera part d'aquest treball, el bioassaig de toxicitat Microtox, el qual està basat en la variació de l'emissió lumínica del bacteri luminiscent Vibrio fischeri, va ser utilitzat per establir les corbes dosi-resposta de diferents elements tòxics com el Zn(II), Pb(II), Cu(II), Hg(II), Ag(I), Co(II), Cd(II), Cr(VI), As(V) i As(III) en solucions aquoses. Els experiments es varen portar a terme a pH 6.0 i 7.0 per tal de mostrar que el pH pot influir en la toxicitat final mesurada d'alguns metalls degut als canvis relacionats amb la seva especiació química. Es varen trobar diferents tipus de corbes dosi-resposta depenent del metall analitzat i el pH del medi. En el cas de l'arsènic, l'efecte del pH en la toxicitat de l'arsenat i l'arsenit es va investigar utilitzant l'assaig Microtox en un rang de pHs comprès entre pH 5.0 i 9.0. Els valors d'EC50 determinats per l'As(V) disminueixen, reflectint un augment de la toxicitat, a mesura que el pH de la solució augmenta mentre que, en el cas de l'As(III), els valors d'EC50 quasi bé no varien entre pH 6.0 i 8.0 i només disminueixen a pH 9.0. HAsO42- i H2AsO3- es varen definir com les espècies més tòxiques. Així mateix, una anàlisi estadística va revelar un efecte antagònic entre les espècies químiques d'arsenat que es troben conjuntament a pH 6.0 i 7.0. D'altra banda, els resultats de dos mètodes estadístics per predir la toxicitat i les possibles interaccions entre el Co(II), Cd(II), Cu(II), Zn(II) i Pb(II) en mescles binàries equitòxiques es varen comparar amb la toxicitat observada sobre el bacteri Vibrio fischeri. L'efecte combinat d'aquests metalls va resultar ser antagònic per les mescles de Co(II)-Cd(II), Cd(II)-Zn(II), Cd(II)-Pb(II) i Cu(II)-Pb(II), sinèrgic per Co(II)-Cu(II) i Zn(II)-Pb(II) i additiu en els altres casos, revelant un patró complex de possibles interaccions. L'efecte sinèrgic de la combinació Co(II)-Cu(II) i la forta disminució de la toxicitat del Pb(II) quan es troba en presència de Cd(II) hauria de merèixer més atenció quan s'estableixen les normatives de seguretat ambiental. La sensibilitat de l'assaig Microtox també va ser determinada. Els valors d'EC20, els quals representen la toxicitat llindar mesurable, varen ser determinats per cada element individualment i es va veure que augmenten de la següent manera: Pb(II) < Ag(I) < Hg(II) Cu(II) < Zn(II) < As(V) < Cd(II) Co(II) < As(III) < Cr(VI). Aquests valors es varen comparar amb les concentracions permeses en aigues residuals industrials establertes per la normativa oficial de Catalunya (Espanya). L'assaig Microtox va resultar ser suficientment sensible per detectar els elements assajats respecte a les normes oficials referents al control de la contaminació, excepte en el cas del cadmi, mercuri, arsenat, arsenit i cromat. En la segona part d'aquest treball, com a resultats complementaris dels resultats previs obtinguts utilitzant l'assaig de toxicitat aguda Microtox, els efectes crònics del Cd(II), Cr(VI) i As(V) es varen analitzar sobre la taxa de creixement i la viabilitat en el mateix model biològic. Sorprenentment, aquests productes químics nocius varen resultar ser poc tòxics per aquest bacteri quan es mesura el seu efecte després de temps d'exposició llargs. Tot i això, en el cas del Cr(VI), l'assaig d'inhibició de la viabilitat va resultar ser més sensible que l'assaig de toxicitat aguda Microtox. Així mateix, també va ser possible observar un clar fenomen d'hormesis, especialment en el cas del Cd(II), quan s'utilitza l'assaig d'inhibició de la viabilitat. A més a més, diversos experiments es varen portar a terme per intentar explicar la manca de toxicitat de Cr(VI) mostrada pel bacteri Vibrio fischeri. La resistència mostrada per aquest bacteri podria ser atribuïda a la capacitat d'aquest bacteri de convertir el Cr(VI) a la forma menys tòxica de Cr(III). Es va trobar que aquesta capacitat de reducció depèn de la composició del medi de cultiu, de la concentració inicial de Cr(VI), del temps d'incubació i de la presència d'una font de carboni. En la tercera part d'aquest treball, la línia cel·lular humana HT29 i cultius primaris de cèl·lules sanguínies de Sparus sarba es varen utilitzar in vitro per detectar la toxicitat llindar de metalls mesurant la sobreexpressió de proteines d'estrès. Extractes de fangs precedents de diverses plantes de tractament d'aigues residuals i diferents metalls, individualment o en combinació, es varen analitzar sobre cultius cel·lulars humans per avaluar el seu efecte sobre la taxa de creixement i la capacitat d'induir la síntesi de les proteïnes Hsp72 relacionades amb l'estrès cel·lular. No es varen trobar efectes adversos significatius quan els components s'analitzen individualment. Nogensmenys, quan es troben conjuntament, es produeix un afecte advers sobre tan la taxa de creixement com en l'expressió de proteins d'estrès. D'altra banda, cèl·lules sanguínies procedents de Sparus sarba es varen exposar in vitro a diferents concentracions de cadmi, plom i crom. La proteïna d'estrès HSP70 es va sobreexpressar significativament després de l'exposició a concentracions tan febles com 0.1 M. Sota les nostres condicions de treball, no es va evidenciar una sobreexpressió de metal·lotioneïnes. Nogensmenys, les cèl·lules sanguínies de peix varen resultar ser un model biològic interessant per a ser utilitzat en anàlisis de toxicitat. Ambdós models biològics varen resultar ser molt adequats per a detectar acuradament la toxicitat produïda per metalls. En general, l'avaluació de la toxicitat basada en l'anàlisi de la sobreexpressió de proteïnes d'estrès és més sensible que l'avaluació de la toxicitat realitzada a nivell d'organisme. A partir dels resultats obtinguts, podem concloure que una bateria de bioassaigs és realment necessària per avaluar acuradament la toxicitat de metalls ja que existeixen grans variacions entre els valors de toxicitat obtinguts emprant diferents organismes i molts factors ambientals poden influir i modificar els resultats obtinguts.