Главная » Просмотр файлов » Получение и применение биологически доступных соединений железа, стабилизированных гуминовыми веществами

Получение и применение биологически доступных соединений железа, стабилизированных гуминовыми веществами (1105651), страница 6

Файл №1105651 Получение и применение биологически доступных соединений железа, стабилизированных гуминовыми веществами (Получение и применение биологически доступных соединений железа, стабилизированных гуминовыми веществами) 6 страницаПолучение и применение биологически доступных соединений железа, стабилизированных гуминовыми веществами (1105651) страница 62019-03-14СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Кроме того, при промышленном синтезе лигандов используютмонохлоруксусную кислоту и этилендиамин, получаемые из хлорированныхуглеводородов. Все эти вещества представляют значительную опасность, как длячеловека, для и для окружающей среды в целом. Одним из возможных путейрешения перечисленных проблем является использование соединений железа сприродными соединениями – гуминовыми веществами.Перспективность использования гуматов железа в качестве экологическибезопаснойальтернативысинтетическимхелатамжелезанеоднократнорассматривалась в литературе [126]. В работе [127] указывается, что комплексыFe(III) с ГВ являются биодеградируемыми безопасными для окружающей средыэффективными заменителями синтетических хелатов, а в работе [128] показываетсявозможность использования синтетических хелатов в смеси с ГВ.

В указаннойработе было продемонстрировано, что комплексы железа (III) с ГВ устойчивы вшироком диапазоне pH, как и синтетические хелаты, а также подчеркнуто, чтоприсутствие калия и ГВ повышает агрономическую ценность данных препаратов.Способность соединений железа с ГВ корректировать железодефицитноесостояние растений была неоднократно продемонстрирована [129], [130], [131],[132].Например,привнесениижелеза,находящегосявкомплексес29экстрагируемыми водой ГВ (Fe-ЭВГВ), в растворы, на которых выращивалиогурцы, испытывающие дефицит железа, происходило восстановление зеленойокраски листьев и повышение накопления биомассы.

Результаты показали, чтокомплексы Fe-ЭВГВ служили для растений источником железа, при этом корниогурцов выделяли фермент железоредуктазу, который восстанавливал железо (III)[129].В работе [130] были проведены исследования с использованием питательныхрастворов по изучению комплексов железа с ГВ в качестве источников железа длярастений. Эксперименты по изучению поглощения гумата железа были проведеныс растениями подсолнечника в качестве тест-объекта. Гумат железа был полученпропусканием очищенных гуминовых кислот через катионообменную смолу,насыщенную радиоактивным изотопом59Fe в качестве метки. Экспериментыпоказали, что гумат железа – хороший источник железа, которое было успешнопоглощено корнями растений.Аналогичные данные приведены в работе [130], где были проведеныисследования по изучению комплексов железа с ГВ в качестве источников железадля растений подсолнечника в условиях водной культуры.

Эксперименты показали,что комплексы железо – ГВ являются источником доступного для растений железа,которое легко поглощалось корнями растений [131], [132]. Кроме данных обиологической доступности комплексов железо – ГВ, есть также результаты,свидетельствующие о том, что ГВ оказывают положительное действие набиодоступность микроэлементов, в том числе железа, вносимых в виде другихсоединений [133].Принимаяво вниманиеучастие ГВ в транспорте и обеспечениибиологической доступности элементов минерального питания растений, можнопредположить,чтоГВявляютсядоступной,эффективнойибезопаснойальтернативой синтетическим хелатам.301.3 Соединения железа с гуминовыми веществами1.3.1 Соединения железа в почвахВ почве минералы железа представлены, в основном, оксидами игидроксидами; минералы других классов – карбонаты и сульфиды – встречаютсязначительно реже.

Подробному изучению почвенного железа посвящены работы[106],Гидроксиды[134].термодинамическойобразуютстабильностью:рядминералов,ферригидритразличающихсяFe2O 3∙2FeOOH∙2,5H2O,фероксигит δ-FeOOH, лепидокрокит γ-FeOOH и гетит α-FeOOH. Единственнымтермодинамически стабильным гидроксидом является гетит. С течением временифероксигит может спонтанно переходить в гетит, а ферригидрит - в гематит илигетит. Однако в каждый момент времени в почвах присутствует какое-токоличество нестабильных гидроксидов. Это объясняется тем, что в почве не толькоисчезают, но и образуются новые частицы нестабильных гидроксидов.

Кроме того,присутствие ферригидрита и фероксигита свидетельствует об активности в почвегетеротрофных окисляющих микробов. Без участия микроорганизмов происходитхимическое осаждение железа с формированием гетита и лепидокрокита. В почвепроисходит процесс образования и накопления в почве оксидов и гидроксидовжелеза – оксидогенез [135], при этом активное участие в этом процессе принимаеторганическое вещество почвы, в том числе ГВ [106].В почвоведении определение группового состава соединений железапроводят по схеме анализа почв, предложенной С. В. Зонном [136], котораяпозволяет оценить содержание железа в виде силикатных и несиликатныхсоединений.Всоставенесиликатныхсоединенийжелезавыделяютокристаллизованные и аморфные, в составе аморфных – минеральные иорганические.

Для извлечения этих групп соединений железа применяют триосновные экстракционные схемы: методы Мера-Джексона, Тамма и Баскомба.Кроме того, используют и другие методы исследования состояния железа в почве.В составе органоминеральных соединений выделяют два типа гидроскижелезистых органических комплексов по степени их ополимеризованности, ихизвлекают из почв растворами тетрабората натрия и натриевой соли ЭДТА [137]. В31жидких фазах почв железо может присутствовать в степени окисления +2 и +3. Ихконцентрация и соотношение зависят от кислотно-основных и окислительновосстановительных условий и других факторов. И трех-, и двухвалентное железо вжидких фазах представлено аква- и гидроксокомплексами, а также комплексами сболее сложными органическими лигандами.

Несиликатные соединения железа впочвах представлены главным образом гидроксидами и оксидами, в составекоторых содержится до 90% всего железа в почвах. Оксиды и гидроксиды могутбыть представлены дискретными частицами, пленками на поверхности почвенныхминералов, могут находиться в форме материала, цементирующего почвенныечастицы. Определение несиликатного железа по Меру - Джексону основано навосстановлении дитионитом натрия (Na2S2O4) и извлечении двухвалентного железараствором цитрата натрия (C6H5O7Na3). Определение аморфных, наиболеемолодых, свежеосажденных несиликатных соединений железа проводится пометоду Тамма растворением в оксалатном буфере (H2C2O4·2H2O+(NH4)2C2O4·H2O)с pH 3,3 [106].

Установлено, что при таком методе определения извлекаются нетолько аморфные, но и кристаллические формы, поэтому в настоящее время дляжелеза,извлекаемогооксалатнымбуфером,вместопонятия«аморфное»используют термин «оксалаторасторимое». Для определения содержания железа,связанного с органическим веществом, используют метод, предложенныйБаскомбом, основанный на извлечении соединений железа пирофосфатами натрияи калия.

Железо, связанное с органическим веществом, извлекают растворомK4P2O7 с pH 10. Однако пирофосфат калия извлекает из почв не только железо,связанное с органическим веществом, но и часть свежеобразованных наиболеерастворимых гидроксидов железа. Растворению гидроксидов железа способствуетобразование растворимых относительно устойчивых пирофосфатных комплексовжелеза.

Содержание силикатных соединений железа оценивается по разностиобщего содержания железа и несиликатных соедигнений.В ходе выветривания и почвообразования железо теряется в глобальноммасштабе, в результате чего содержание железа в почвах составляет 3,8% присодержании в литосфере 5,1%. Выносимое из почв железо обогащает морские иокеанические осадки, содержание железа в которых выше, чем в литосфере – 5,6%[138], а также поступает в природные воды.321.3.2 Взаимодействие железа с ГВ в природных водахЖелезо является непременным компонентом природных вод, концентрациикоторого изменяются от микрограммов до миллиграммов на 1 л [139], [140].

Кприроднымпроцессам, определяющимпоступление соединений железа вповерхностные воды, относится химическое выветривание горных пород;подземный сток, а также хозяйственная деятельность человека [141].В зависимости от окислительно-восстановительного потенциала (Eh)природных вод железо проявляет характерные для него степени окисления +2 и +3.ВводныхрастворахчащевсеговстречаютсясоединенияFe (III),кактермодинамически более устойчивые.

На это указывает диаграмма состоянияжелеза Е-рН, построенная с использованием основных термодинамическиххарактеристик применительно к окислительно-восстановительным реакциям ипроцессам осаждения гидроксидов (Рисунок 4).Рис. 4 Диаграмма E-pH (диаграмма Пурбе) для железа [142]. Штрихпунктирной линиейпоказана область термодинамической устойчивости воды к окислению и восстановлению,штриховой линией — область кинетической устойчивости.Как видно из Рисунка 4, железо (II) обнаруживается в основном в водах снизкими значениями Eh (например, воды эвтрофных озер, некоторые грунтовые33воды и др.).

Насыщение воды кислородом приводит к быстрому окислению Fe(II)до Fe(III). Необходимо отметить, что скорость окисления Fe(II) в природных водахв несколько раз ниже, чем в чистом водном растворе. Многие исследователи [22],[24], [143], [144] считают, что подобное явление обусловлено способностьюорганических соединений природных вод стабилизировать Fe (II).В работе [144] предложена диаграмма, описывающая поведение железа вприсутствии органических веществ и кислорода (Рисунок 5).Рис. 5 Схема превращений соединений железа в водных средах в присутствиирастворенного органического вещества [144].Из диаграммы видно (Рисунок 5), что при отсутствии ощутимых количестворганического вещества Fe2+ быстро окисляются растворенным кислородом доFe3+, осаждаются в виде гидроксидов железа (III) и удаляются из системы(реакции 1 и 2).

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6363
Авторов
на СтудИзбе
310
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее