化学形态
以形态学的(方法研究化学的科学此处 形态学 又可以引申出 几何学和拓扑学
② 重金属元素化学形态区分及其含义
重金属元素的化学形态区分,目前在环境化学、土壤化学和环境地球化学研究中广泛采用连续提取法,所谓连续提取法是采用有选择性的浸提剂,逐级提取沉积物以及土壤中固相组分所结合的重金属元素。目前,在环境化学研究中应用较多的是Stover(1976)的方法,而在土壤化学和环境地球化学领域应用较多的则是Tessier(1979)和Shuman(1985)方法以及在此基础上发展起来的形态分级体系。本文采用中国科学院南京土壤研究所土壤圈物质循环开放实验室提出的连续提取法程序(邵孝侯等,1994),该方法吸取了前人方法的许多优点和近年来的研究成果,特别适合于多元素等离子光谱分析(表7-1)。
表7-1 等离子体光谱多元素分析连续提取步骤
续表
在环境化学、土壤化学和环境地球化学等领域,通常把重金属元素化学形态区分为交换态、碳酸盐结合态、无定形氧化锰结合态、有机态、无定形氧化铁结合态、晶质氧化铁结合态和残余态。
1)交换态(EXC):指位于粘土矿物或腐殖质等活性组分的交换位上的重金属元素。
2)碳酸盐结合态(CARB):指被吸持于碳酸盐或与之形成共沉淀的重金属元素。
3)无定形氧化锰结合态(MnOX):指吸持在无定形氧化锰或与之形成共沉淀的重金属元素。
4)有机态(O.M):指被沉积物或土壤中有机质络合或螯合的重金属元素。
5)无定形氧化铁结合态(AFe):指被无定形氧化铁组分吸持或共沉淀的重金属元素。从矿物学角度认识,所谓无定形氧化铁,实际上是指沉积物或土壤中的非晶态氧化铁组分。
6)晶质氧化铁结合态(CFe):指被晶质氧化铁矿物吸持或共沉淀的重金属元素。在矿物学中,这部分重金属元素实际上是指被氧化铁矿物表面吸附或呈类质同象存在于氧化铁矿物晶格中的重金属元素。
7)残余态(RES):指由提取上述六种化学形态重金属元素的浸提剂不能浸取,牢固结合于其他矿物(主要是一些硅酸盐矿物和硫化物矿物)晶格中的重金属元素。
③ 什么是化学形态
化学形态就是物质再自然界存在的形式包括游离态(单质)和化合态。
对海水中化学物质存在形式的分析。分析海水中化学物质的各种形态,对深入了解元素在沉积物循环中的作用、海水物理化学、污染作用的本质以及生物化学循环中各种错综复杂的现象,是非常必要的。现在,人们对海水体系中有关化学物质存在形态已引起普遍重视,并建立一些鉴别存在形态的实验方法。虽然在现有方法中尚无一种方法能确切地鉴别,但对海水中常量元素存在形态的了解已取得很大进展。
④ 红色风化壳中重金属元素的化学形态
采用表7-1的七步连续萃取方法分离红色风化壳中各化学形态重金属元素,经等离子体光谱法测定结果列于表7-2,结果表明:
1)红色风化壳中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn和Fe 7种重金属元素主要存在于残余态、晶质氧化铁结合态和无定形氧化铁结合态中,碳酸盐结合态的重金属元素含量最低,所占比例最小。表层土壤中有机态和交换态的重金属元素含量明显增加。
2)由于生物对不同化学形态的重金属元素的吸收能力不同,能为生物直接吸收或利用的重金属元素化学形态通常称为有效态。研究表明,易于被生物吸收或利用的重金属元素的化学形态主要有交换态和有机态。因此,本文所研究的红色风化壳剖面中能为生物直接吸收或利用的重金属元素含量是很低的,有的甚至严重短缺(如Cu、Zn),这将直接影响生物的生长,也是贵州碳酸盐岩红色风化壳发育地区土壤土质贫瘠的重要原因。
3)由于呈残余态结合的重金属元素极为稳定,既不易被生物吸收或利用,也难以迁移富集。因此,碳酸盐岩风化成土过程中产生的新生组分如晶质氧化铁矿物、有机质等对红色风化壳中重金属元素的活化迁移和富集就起着重要作用。
⑤ 激动素的化学形态
激动素为白色结晶,从乙醇中获得的结晶,熔点是266-267℃,从甲苯甲醇中获得的结晶,熔点是214-215℃。加热到220℃升华。它难溶于水、乙醇、乙醚和丙酮。它可溶于稀酸或稀碱及冰醋酸。它的最大紫外光吸收光谱是268nm,最小为233nm。分子在加压下能被1摩尔/升硫酸分解为腺嘌呤及乙酰丙酸。常压或常温下分子稳定。
⑥ 何谓化学形态它在环境化学研究中有何意义
环境化学是环境治理的理论基础。只有详细研究环境中的污染物质在空气和水等环境介质中的迁移、转化、归宿的规律,才能找到合理的预防和治理措施。例如在大气环境治理方面,人们可以通过吸收剂吸收和转化为无害气体这两种化学方法对因化石燃料燃烧产生的CO2、SO2、NOx等有害气体进行有效处理;水污染处理中的三级处理通过曝气、吸附、化学凝聚和沉淀、离子交换、电渗析、反渗透、氯消毒等处理方法获取可应用的水。这些治理措施都是在环境化学理论研究的基础上产生的.