重金属污染化学 工程类课件

（E）
O
O
• 配合作用强O度H +HMg2e+2+>Cu2+>Ni2+>Zn2O+M>Ce+o+2+H>+Cd2+>Mn2+
• 腐殖质中分子量小的与重金属配合作用强，配合物溶解度高，富
里酸>腐殖酸>胡敏素
3.2.1.3 螯合剂NTA对重金属的配合作用
• NTA，N(CH2COOH)3Na，氮基三乙酸钠盐，洗涤剂
由于络合作用，粘粒矿物对 Hg 的吸附作用大大降低
（3A）. 2 . 1 . 2
C腐OO殖- 质 对 重
+ Me2+
金
属的
配
合O作 用
O
+
H+
OH
Me O
或
R COOH + Me2+ OH
O
R O + 2 H+ O Me
（B） 或
COO+ Me2+
COOH
COOH + Me2+ COOH
O O Me + H+
IB-IIB
As、Pb p 区元素
OHIIIA-0 族
3.2.1.1 羟基、Cl-对重金属的配合作用 • 单MM核ee((HH配22OO合))ynyn物++ 经++ HO逐2HO步- 羟络反MM应ee((、HH22羟OO))桥yy--11化OOHH缩n合n--11形++ ++成HH多32OO核+ 配合物。
H3T
H+ + H2T- ka1=2.18×10-2
• 3.2.H1.23T.-1 NTA对H重+金+ 属HT的2配- 合ka2作=1用.12×10-3
HT 2-
Me2+ + OH-
MeOH
+ +
OH -
Me(OH)
0
2
+
OH -
Me(OH)
3+
OH -
MeOH +
0
Me(OH) 2
Me(OH)
3
Me(OH)
24
OH 多核配合物 eg. (H2O)4Me
OH
k1 k2 k3 k4
4+
Me(OH) 4 Cl4
3+ OHMe(H2O)6
Me(OH)(H 2O)5 2+ OH-
MeCl +
0
MeCl 2
MeCl
3
MeCl
24
1=k1 2=k1k2 3=k1k2k3 4=k1k2k3k4
•
Eg. 的配
已H知g2天++然Cl水- pH=8. 合H竞g2争++。2（Cl此- 条件
H5g，ClT+Cl=0.5 m1o=1l·0L6.7-41
接
0
近Hg海Cl水2
条
件）2=1013.22
•
[
H
g
C
l
0 2
]
=
2
[Hg2+]
[Cl-]2
•
[HgCl3-] = 3 [Hg2+] [Cl-]3
•
[
H
g
C
l
2 4
-
]
=
4
[Hg2+]
[Cl-]4
•∴
THg(II)=
[Hg2+]+[HgCl+]+[HgCl20]+
[HgCl3-]
+
[
H
g
C
l
2 4
-
]
+[HgOH+]
+
[
H
g
(
O
H
)
0 2
]
O O
O
O Me +
2 H+
O
O
（C）
2
COOH + Me2+
COO
OOC
Me
2-
+ 4 H+
（D•）天 （
然水pH E2） ；
≥CO4O时H
COOH
，
+
腐殖质
Me2+
中
-
C
O
O
H
的CHO解O
COO
离，发
Me
生OO（C
OOC
B
）
、
（2- C ）、
+ 4 H+
• 天然水pH≥OH7时，腐殖质中-OH的H解离O，发生（AO）、（D）；
• 1）化学形态 在环境中实际存在的形式，包括四方面内容
• （a）价态 化合价
• （b）化合态 存在的化学实体的具体形式
• （c）结构态 具体的分子构型
• （d）结合态 与载体共存的具体形式，如水合、有机、结晶等形 式
• eg. 存毒在性比值CH3H某g元+某>素>元在H素g地在2壳 +，水中C中平u含均 2+量>丰>C度u，Cr6+>>Cr3+
•
=[Hg2+](1+1
[OH-H] g2++分6布[O系H数-]2 )
[CTl - ]+
[H2g[C2l]-]2+f 13
THg ( II )
[Cl-]3
+
4 [Cl-]4 +
5
•
Hg=C[ Hl+g 2 + ] f
HgCl20
HgCl3-
HgCl42-
HgOH+
Hg(OH)20
fCl- fCl- fCl- fCl- fOH- fOH-
• 假定HgCTlC42l>- >THHggC，l3则- 可H认gC为l20[Cl-H]=gT(OCHl=)020.5 mHogCl·lL+ -1 HgOH+
0.7947 0.1589 0.0449 0.0014 很小
----
• 又 OH-0-5.5 mol·L-1
Hg2+ ----
• 推出
图 pH一定时，Cl-变化时各形态分布 （天然水中TCl-=2×0-4 mol·L-1）
• 2）迁移类型
<返回>
• （a）机械迁移 结合在悬浮颗粒物上或自身随水流运动
•
配
合
体
：
O
H
-、
C
l
-
、
S
O
4
2-、
C
O
3
2-
、
F
-
、
S
2-、
P
O
3 4
-
• 表 天然水中重金属无机配合物主要形态
f区
SO42OHCO32-
Cr、Mn、Fe、Co、Ni d 区元素 OH-
IIIB-VIII
Hg、Cd、Zn、Cu ds 区元素 Cl-
Me(OH) 2(H2O)4 +
• 已知Zn(II)、2+Hg(II)、Sn(IV)不能形2+ 成多核配合物。
H2O
HO
OH
(H2O)4Me
+
Me(H2O)4
(H2O)4Me
OH
H2O
OH
4+
Me(OH)4
无机高分子化合物
Me2++ ClMe2++ 2 ClMe2++ 3 ClMe2++ 4 Cl-
，
问
C
l
-
和
O
H
-
对
H
g
(
I
I
)
•
解
：
对HHgg2+( +I I
3 )
Cl -
Hg
2+ +
4 Cl-
HgCl
3
HgCl
源自文库
24
3=1014.07 4=1015..07
Hg2++ OH-
HgOH +
5=1011.86
Hg2+ + 2 OH-
0
Hg(OH) 2 6=1022.13
• 推出 [HgCl+] = 1 [Hg2+] [Cl-]
化合物
S 按溶度积计算 （mg·L-1）
总溶解度 （mg·L-1）
Zn(OH)2 Cd(OH)2 Hg(OH)2
(ZnCdPb)(OH)2
HgS
0.861
160
3.84
158
7.98×10-7
107
Cl-时，S 增加 2~77 倍
Cl-10-4时，S 增加 45 倍
Hg(OH)2
Cl-10-4时，S 增加 408 倍
3. 重金属污染化学
• 3.1 重金属迁移转化的概念 • 3.2 重金属的化学转化迁移
• 3.2.1 配合作用与重金属的迁移 • 3.2.2 氧化还原作用与重金属的迁移 • 3.2.3 吸附作用与重金属的迁移
• 重金属在水环境中发生空间位置的移动和存在化学形态的转化以 及由此引起的富集、分散过程。