Сорбционные и координационные процессы образования комплексонатов двухзарядных ионов металлов в растворе и на поверхности (гидр)оксидов железа(III), алюминия(III) и марганца(IV) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.01, кандидат наук Антонова, Александра Сергеевна

• Антонова, Александра Сергеевна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Антонова, Александра Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.......................................................4

Список условных обозначений и сокращений......................12

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...........................................13

1.1 Общая характеристика (гидр)оксидов железа(Ш), алюминия(Ш) и

марганца(1У)...............................................13

1.2 Химия поверхности (гидр)оксидов железа(Ш), алюминия(Ш) и

марганца(ГУ)................................................21

1.2.1 Описание двойного электрического слоя на границе (гидр)оксид

металла-раствор...........................................21

1.2.2 Кислотно-основные свойства поверхности (гидр)оксидов

исследуемых металлов......................................25

1.2.3 Сорбционные равновесия в системах катион металла-

(гидр)оксид железа(Ш), алюминия(ГГГ) или марганца(ГУ).........28

1.3 Равновесные процессы с участием комплексонов в водных

растворах и на поверхности (гидр)оксидов металлов...........37

1.3.1 Краткая характеристика исследуемых комплексонов и

комплексонатов металлов....................................37

1.3.2 Сорбционные равновесия в двойных системах комплексон-

(гидр)оксид металла (Fe(III), Al(IH), Mn(IV))..............44

1.4 Сорбционные равновесия в тройных системах катион металла-

комплексон-(гидр)оксид металла (Fe(III), Al(III), Mn(IV))...48

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ....................................56

2.1 Объекты исследования......................................56

2.2 Методика проведения эксперимента и методы исследования....57

2.2.1 Синтез и характеристика (гидр)оксидов железа(Ш),

алюминия(ГГГ) и марганца(^)...............................57

2.2.2 Изучение сорбции и десорбции............................65

2.2.3 Математическая обработка экспериментальных данных.......69

3

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.................................71

3.1 Исследование сорбционных равновесий в двойных системах....71

3.1.1 Сорбция катионов металлов(11) на (гидр)оксидах железа(Ш),

алюминия(Ш) и марганца(1У)................................71

3.1.2 Сорбция фосфоновых комплексонов на (гидр)оксидах

железа(Ш).................................................85

3.2 Сорбционные равновесия в растворах аминополикарбоксилатов

меди(11)...................................................92

3.2.1 Влияние аминополикарбоксилатов на сорбцию катионов меди(11)

(гидр)оксидами железа(Ш)..................................92

3.2.2 Сорбция катионов меди(11) (гидр)оксидами алюминия(Ш) и

марганца(1У) в растворах аминополикарбоновых кислот.......107

3.3 Сорбционные равновесия в растворах фосфорорганических

комплексонатов меди(11)...................................111

3.3.1 Влияние фосфорорганических комплексонов на сорбцию

катионов катионов меди(11) (гидр)оксидами железа(Ш).......111

3.3.2 Влияние фосфорорганических комплексонов на сорбцию катионов катионов меди(11) (гидр)оксидами

алюминия(Ш) и марганца(1У)................................121

3.4 Использование комплексонов для регулирования сорбции

катионов металлов.........................................123

3.4.1 Применение комплексонов для деметаллизации седиментов,

загрязненных тяжелыми металлами..........................123

3.4.2 Модифицирование магнитных оксидов железа

фосфоновыми комплексонами................................130

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................144

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.....................................148

4

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Комплексообразующие агенты, к числу которых относятся комплексоны, находят широкое и разнообразное применение в различных областях промышленности, науки и техники. Закономерности взаимодействия комплексонов с ионами металлов в гомогенных системах (растворах) в настоящее время достаточно хорошо исследованы. Однако, значительный теоретический и практический интерес имеет изучение процессов комплексообразования с участием комплексонов в растворах, контактирующих с твердой фазой. В таких гетерогенных системах твердая фаза может выступать как сорбент, связывающий ион металла и/или комплексон, что является конкурирующим процессом по отношению к комплексообразованию в растворе. Кроме того, возможна сорбция и существующих в растворе комплексонатов металла и/или образование на поверхности новых комплексов, включающих ион металла и комплексон.

Систематические сравнительные исследования гомо- и гетерогенных процессов в тройных системах (катион металла-комплексон-поверхность) с использованием нескольких сорбентов, различных катионов металлов и комплексонов в литературе отсутствуют. Существующие работы по изучению отдельных частных систем зачастую ограничиваются лишь качественным описанием. Современный подход к количественному описанию сорбционных процессов заключается в том, что они рассматриваются как процессы образования поверхностных комплексов (=SM, =SL, =SML, =SLM и др.) подобно тому, как это делается для растворов. Однако, объем подобных исследований для систем с участием комплексонов невелик, поэтому остается неясным, какое влияние оказывают многочисленные факторы, такие как устойчивость и строение комплексонатов в растворе, кислотность среды, соотношение концентраций компонентов и др., на межфазное распределение катиона металла и

5

комплексона. Таким образом, установление взаимосвязи между процессами комплексообразования в растворе и на поверхности - важная теоретическая задача современной координационной химии.

Гетерогенные системы катион металла-комплексон-сорбент играют также важную роль при решении целого ряда практических задач, таких как применение комплексонов для очистки природных и техногенных седиментов, загрязненных токсичными металлами; использование комплексонов и комплексонатов металлов в качестве ингибиторов коррозии и солеотложений; разработка модифицированных сорбентов, электродов и катализаторов на основе иммобилизованных комплексонов и комплексонатов металлов, а также в процессах сорбции и концентрирования ионов металлов и пр. В связи с этим теоретически обоснованный подход к использованию комплексонов требует всестороннего количественного изучения гомо- и гетерогенных равновесий с их участием.

Среди большого разнообразия имеющихся неорганических сорбентов следует особо выделить группу оксидов, гидроксидов и оксигидроксидов Ғе(Ш), А1(Ш) и Mn(IV) - далее (гидр)оксидов. Они являются неотъемлемой частью многих седиментов различного происхождения (почв, донных отложений, илов, осадков сточных вод, промышленных шламов) и могут быть получены синтетически с заданным набором свойств (удельная поверхность, пористость, размер частиц, магнетизм). Эти нетоксичные дешевые сорбенты с хорошо изученными свойствами поверхности являются подходящими модельными и практически-значимыми носителями, выбранными для настоящей работы. Изучаемые нами комплексоны относятся к наиболее распространенным представителям двух классов -аминополикарбоновых комплексонов (АПК) - ДТПА, ЭДТА, НТА, ИДА и полифосфоновых комплексонов (ФК) - ОЭДФ, НТФ, ЭДТФ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сорбционные и координационные процессы образования комплексонатов двухзарядных ионов металлов в растворе и на поверхности (гидр)оксидов железа(III), алюминия(III) и марганца(IV)»

Цель работы

Идентифицировать сорбционно-координационные равновесия

6

образования комплексонатов двухзарядных катионов металлов (Cu(II), Cd(II), Ni(II), Pb(II)) в растворах и на поверхности (гидр)оксидов Fe(III), Al(III) и Mn(IV).

В ходе выполнения работы решались следующие задачи:

* Количественно описать равновесия в системах катион металла-комплексон-сорбент в рамках теории образования поверхностных комплексов.

* Установить взаимосвязь процессов комплексообразования в растворе и на поверхности изучаемых сорбентов.

* Выявить корреляции между устойчивостью и строением комплексонатов металлов в растворах и их сорбционными характеристиками.

* Определить механизм закрепления ионов металлов, комплексонов и комплексонатов на поверхности (гидр)оксидов Fe(III), Al(III) и Mn(IV).

* Установить влияние природы металла, комплексона и поверхности (гидр)оксидов на сорбционные процессы.

* Выявить влияние внешних факторов (соотношение концентраций компонентов, кислотность среды) на межфазные равновесия в двойных (металл-сорбент, комплексон-сорбент) и тройных (металл-комплексон-сорбент) системах.

* Определить условия ремобилизации и иммобилизации катионов металлов под действием комплексонов.

* Изучить возможности использования комплексонов для получения химически-модифицированных сорбентов.

Научная новизна

Впервые проведен сравнительный анализ протолитических, координационных и сорбционных равновесий в гетерогенных системах металл-сорбент, комплексон-сорбент и металл-комплексон-сорбент для широкого спектра комплексонов и твердых фаз - (гидр)оксидов, что

7

позволило установить все существенные параметры, влияющие на сорбционное поведение металлов, хелантов и их комплексов. Для ряда систем проведено количественное описание гетерогенных равновесий с позиции теории поверхностного комплексообразования. Установлены корреляции между сорбцией и характеристиками комплексоната в растворе, а также свойствами носителя и жидкой фазы. Предложены возможные механизмы комплексообразования на поверхности в двойных и тройных системах. Проанализирована возможность использования комплексонов с целью иммобилизации и ремобилизации катионов металлов. Показана возможность модификации поверхности (гидр)оксидов Fe(II/III) комплексонами, улучшающая их сорбционную способность по отношению к катионам металлов.

Теоретическая и практическая значимость работы

Полученные результаты вносят вклад в дальнейшее развитие координационной химии, где помимо гомогенных протолитических и координационных равновесий с участием комплексонов, имеют место и гетерогенные сорбционные равновесия с участием твердых фаз. Это создает хорошую основу для теоретического обоснования поведения катионов металлов, комплексонов и комплексонатов в гетерогенных системах, что является необходимой базой для многообразного практического применения комплексонов. В частности, результаты изучения сорбционных равновесий позволяют оценить экологический риск, вызванный неконтролируемым попаданием комплексонов в окружающую среду, где они могут изменить миграционное поведение катионов тяжелых металлов за счет их десорбции или закрепления на поверхности. Установленные закономерности позволяют выработать ряд рекомендаций по использованию комплексонов для экстракции/фитоэкстракции металлов из природных и техногенных седиментов (загрязненных почв, донных отложений, илов, шламов). Результаты исследования сорбционных процессов могут быть полезны для

8

практического использования комплексонов как ингибиторов солеотложений и коррозии металлов. Полученные в работе химически-модифицированные комплексонами сорбенты могут быть использованы для извлечения и концентрирования ионов металлов из загрязненных жидких сред, а также в качестве основы для создания новых модифицированных электродов и катализаторов.

На защиту выносится:

* Взаимосвязь между процессами комплексообразования в растворе и сорбцией в тройных (металл-комплексон-сорбент) системах с участием катионов двухзарядных металлов (Си(П), Cd(II), Ni(II), РЬ(П)), комплексонов (ДТПА, ЭДТА, НТА, ИДА, ОЭДФ, НТФ, ЭДТФ) и (гидр)оксидов Ғе(Ш), А1(Ш) и Mn(IV).

* Определение констант сорбционных равновесий в двойных (металл-сорбент, комплексон(ФК)-сорбент) и тройных (на примере Си(П)-комплексон-(гидр)оксид Ғе(Ш)) системах.

* Установление состава и констант устойчивости поверхностных комплексов, областей pH их формирования и существования, а также строения поверхностных комплексов с участием катионов Си(П) и комплексонов.

* Влияние различных факторов на характер воздействия комплексонов на сорбированный металл (иммобилизация, ремобилизация) и их оценка с позиции практического применения комплексонов.

* Поверхностное модифицирование (гидр)оксидов Ғе(П/Ш) фосфоновыми комплексонами и свойства полученных сорбентов.

Достоверность полученных результатов

Исследование проводили с использованием современного научного оборудования и аттестованных средств измерений, методик количественного определения содержания компонентов с применением инструментальных методов. Полученные результаты характеризуются хорошей

9

воспроизводимостью и согласованностью с фундаментальными научными представлениями в данной области.

Методология и методы исследования

Для решения поставленных задач в работе применялся комплекс физико-химических методов исследования: потенциометрия,

спектрофотометрия, инверсионная вольтамперометрия, ИК-Фурье-спектроскопия, рентгенофазовый и термический анализ. Изучение равновесий в гомогенных и гетерогенных системах проведено с помощью методов математического моделирования с использованием современных компьютерных программ (Hyperquad 2008, Hyss, FITEQL). Предполагаемые структуры поверхностных комплексов построены с использованием программы ACD/ChemSketch, основанной на методе 3D-оптимизации.

Личный вклад автора

Автором проведен обзор и анализ литературных данных по теме исследования; получены, обработаны и интерпретированы экспериментальные данные; сформулированы основные выводы; подготовлены публикации результатов в научных изданиях; принято очное участие в конференциях.

Апробация работы

Основные результаты работы были представлены на российских и международных конференциях: XXII-XXIV Российские молодежные научные конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (г. Екатеринбург, 2012-2014); VIII Всероссийская конференция с международным участием молодых ученых по химии «Менделеев- 2014» (г. Санкт-Петербург, 2014); XXI Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ-21 (г. Омск, 2015); Второй международный симпозиум «Ртуть в биосфере: эколого-геохимические

10

аспекты» (г. Новосибирск, 2015); II Всероссийская конференция с международным участием и симпозиум «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности» (г. Москва-Клязьма, 2015); I Международная школа-конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Биомедицина, материалы и технологии XXI века» (г. Казань, 2015); VI конференция молодых ученых по общей и неорганической химии (г. Москва, 2016); Всероссийская научная конференция «Актуальные проблемы адсорбции и катализа» (г. Иваново, г. Плес, 2016), а также на ежегодных итоговых научных конференциях Удмуртского государственного университета.

Публикации

Материалы диссертационной работы изложены в 24 публикациях, в том числе в 12 статьях, из которых 9 опубликованы в журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, и 12 тезисах докладов на международных и российских научных конференциях.

Объем и структура диссертации

Работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и их обсуждения, заключения и списка цитируемой литературы.

Во яябЭбнии обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи, показана научная новизна и практическая значимость работы, а также методология и методы исследования.

В ойзяря ли^яря^ры проведены систематизация и анализ имеющихся данных о гетерогенных равновесиях с участием катионов металлов, комплексонов и (гидр)оксидов Fe(III), Al(III) и Mn(IV), рассмотрены свойства поверхности этих (гидр)оксидов, комплексообразующие свойства изучаемых комплексонов, а также сведения о комплексных соединениях

11

некоторых двухзарядных катионов металлов с этими комплексонами в растворе и на поверхности.

В зкснери^ен^лльной чнс^и описаны объекты и методы их исследования, представлены используемые реактивы и оборудование, а также методики синтеза ряда сорбентов и проведения сорбционных и десорбционных экспериментов, рассмотрены электронно-вычислительные программы для обработки экспериментальных данных и моделирования процессов комплексообразования в изучаемых системах.

Далее представлены и ойсужйены ^езуль^н^ы исследования процессов сорбции и комплексообразования в двойных (катион металла-сорбент, комплексон-сорбент) и тройных (катион металла-комплексон-сорбент) системах. Проанализировано влияние ряда факторов на гетерогенные равновесия. Рассчитаны константы сорбционных равновесий с образованием двойных и тройных поверхностных комплексов, представлены возможные механизмы сорбции и строение поверхностных комплексов. Рассмотрена возможность использования комплексонов для извлечения тяжелых металлов из загрязненных природных и техногенных седиментов на основе (гидр)оксидов Fe(III). Изложены результаты по модификации поверхности (гидр)оксидов Fe(II/III) фосфоновыми комплексонами и их сорбционным свойствам.

В заключительной работы сделано итоговое обсуждение

результатов и сформулированы общие выводы.

Материалы работы изложены на 172 страницах и содержат 72 рисунка и 22 таблицы. Список цитируемой литературы включает 226 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

12

Список условных обозначений и сокращений

ДЭС - двойной электрический слой

V - потенциал двойного электрического слоя

с - заряд двойного электрического слоя

С' - удельная электрическая емкость двойного электрического слоя

ССМ - модель постоянной емкости двойного электрического слоя

DLM - модель диффузионного двойного электрического слоя

TLM - трехслойная (триплетная) модель двойного электрического слоя

BSM - основная модель Штерна

ТПК - теория поверхностного комплексообразования

=SOH - поверхность (гидр)оксидов Fe(III), Al(III), Mn(IV)

рКа - константа кислотности

рНТНЗ - рН, соответсвующее точке нулевого заряда поверхности

рН50 - значение рН, соответствующее 50%-ой степени сорбции реагента

К^я - константа сорбционного равновесия

qmax - величина предельной емкости сорбента

К - концентрационная константа равновесия реакции

в - общая концентрационная константа устойчивости комплекса

ТМ - тяжелые металлы

АПК - аминополикарбоновые комплексоны

ФК - фосфорорганические (фосфоновые) комплексоны

а - доля накопления комплекса

I - ионная сила

С - общая концентрация реагента

Г - величина сорбции реагента

R - величина десорбции реагента

МОЖ - магнитные оксиды железа

Г - температура

т - время модификации

13

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общая характеристика (гидр)оксидов железа(Ш), алюминия(Ш) и марганца(1У)

Известны различные формы оксмЭое, м

гематит (а- Ғе20з), магнетит (ҒезО^, маггемит (у -Ғе20з), гетит (а-ҒеООН), акагенеит (ф-ҒеООН), лепидокрокит (у-ҒеООН), ферригидрит (FegHOs 4Н2О) и др. Основной структурной единицей этих соединений является октаэдр, в котором каждый атом Fe окружен либо шестью атомами кислорода, либо атомами кислорода и ОЕГ-ионами. Кислород и ОҒҒ-ионы плотно укладываются в слои, образуя при этом либо гексагональную плотную упаковку, как в гетите и гематите, либо кубическую структуру, как в лепидокроките и маггемите (рис. 1.1) [1].

Гетит

Ферригидрит

Магнетит

Г ематит

Рис. 1.1. Кристаллические структуры (гидр)оксидов Fe(III) [1]

Ле/ии/и, д-ЛеООҒУ является одной из наиболее

термодинамически устойчивых и распространенных в природе форм

14

оксигидроксидов Ғе(Ш). Он присутствует в почвах (особенно гумидных и полугумидных областей) и осадочных породах, в продуктах выветривания горных пород и ржавления стали, окрашен в желто-бурый цвет [2, 3].

Гетит имеет орторомбическое строение (рис. 1.1). Ионы Fe3+ заполняют половину октаэдрических пустот, образованных ионами кислорода в гексагональной упаковке. Частичная замена железа в структуре гетита другим трех- или двухзарядными ионами металлов близкого радиуса, например, Al(III), Mn(III), Cr(III), Cu(II), Ni(II) и др., может модифицировать свойства кристаллов, такие как морфология, размер, растворимость и цвет [2-4].

Гетит может быть синтезирован различными способами: окислением раствора соли железа (II) или суспензии гидроксида Fe(II) в щелочной среде [1, 5, 6], путем перекристаллизации в растворе оксигидроксидов ү- и 3-FeOOH [7]. При добавлении щелочи к раствору соли железа (III) образуется бурый осадок в виде геля, который со временем переходит в кристаллическую структуру. При этом скорость кристаллизации (старения) геля определяется температурой и рН среды: при комнатной температуре формирование кристаллического осадка наблюдается через 2 суток, а при 50°С через 30 часов [8]. Повышенная температура и рН<10 приводят к образованию при старении наряду с гетитом и безводного гематита. При нагревании на воздухе в интервале температур 260-300°С гетит обезвоживается и переходит в a-Fe2O3 [7]. В зависимости от условий синтеза возможно получение гетитов с различной удельной поверхностью, пористостью и размером частиц. В среднем площадь удельной поверхности гетита варьируется в пределах 8-200 м2/г (метод БЭТ), а размер частиц может принимать значения от нескольких десятков нанометров до нескольких микрон [1, 8].

- наиболее устойчивая модификация среди всех оксидов железа. Данный оксид имеет ромбоэндральную структуру типа корунда (a-Al2O3) и кристаллизуется в рамках гексагональной сингонии (рис. 1.1) [1,5]. Ионы кислорода образуют тесно сжатую гексагональную

15

структуру, а ионы Ғе3+ заполняют 2/3 октаэдрических пустот [1, 3]. Площадь удельной поверхности оксида в среднем изменяется в пределах 10-90 м2/г [1]. Изоморфное замещение атомов Fe в гематите возможно гораздо в меньшей степени по сравнению с гетитом и наблюдается для атомов Al и Ti [1, 3, 9].

Наиболее удобными и распространенными способами получения гематита являются термическое обезвоживание кристаллического оксигидроксида железа (2 FeOOH Fe2O3 + H2O, Т = 500-600°С), гидролиз сильно кислых растворов солей Fe(III) при температуре 100°С, а также кристаллизация ферригидрита в водных суспензиях в слабокислой или слабощелочной средах. В последнем случае наряду с гематитом возможно образование гетита, чего можно избежать при соблюдении температурного режима (Т=80-100°С) или путем введения различных добавок (алюминиевая стружка, фосфат-, оксалат-ионы) [2].

Для (рис. 1.1) по составу не существует общепринятой

формулы. Теоретически данному соединению приписывают несколько формул: Fe5HO8'4H2O, Fe5(O4H3)3, Fe2O3-2FeOOH-2,6H2O и 5Fe2O3 - 9H2O [1, 5]. Ферригидрит часто называют аморфным или гидратированным оксидом Fe(III) (hydrous ferric oxide (HFO)), гидроксидом Fe(III), феррогелем, однако, в работе [2] указывается на ошибочность названия последнего. Так, по данным авторов [10-12] Ғ^(Ш)/0брро^ль представляет собой

рентгеноаморфный гель, образующийся при осаждении из солей Fe(III) щелочью или аммиаком при комнатной температуре, либо при окислении на воздухе ионов Fe(II) в щелочной или кислой среде. Часто для обозначения этого соединения используются также формулы Fe(OH)3, Fe2O3*nH2O или FeOOH-nH2O (n>1). Классификация же ферригидрита, как правило, осуществляется в зависимости от количества линий в рентгеновской дифрактограмме: двухлинейчатый (2-line ferrihydrite) и шестилинейчатый (6-line ferrihydrite) ферригидрит. Малый размер частиц и его относительно слабая степень окристаллизованности не позволяют однозначно определить его кристаллическую структуру. В зависимости от степени упорядоченности

16

кристаллической структуры ферригидрита изменяется соотношение химически связанной и несвязанной воды [1, 3, 5]. Считается, что атомы Fe в ферригидрите находится в октаэдрическом окружении. Однако, не исключается и то, что вблизи поверхности минерала атомы железа имеют тетраэдрическое окружение [13].

В лабораторных условиях ферригидрит может быть легко синтезирован путем быстрого гидролиза раствора соли Fe(III), причем при кратковременном прогреве сильнокислого раствора (pH=1-3) и повышенной температуре (80°С) происходит формирование 6-line ферригидрита, в то время как при быстром повышении pH раствора соли Fe(III) добавлением щелочи до pH 7-9 при комнатной температуре образуется 2-line ферригидрит. Набор ферригидритов с диапазоном кристалличности между 2-и 6-line могут быть получены при комнатной температуре либо путем изменения скорости гидролиза раствора Fe(NO)3, либо окислением раствора FeCl2 с участием силикатов [2].

Ферригидрит, так же как и феррогель, является прекурсором для более стабильных и окристаллизованных оксидов железа, таких как гетит и гематит. Размер частиц ферригидрита варьируется в пределах от 2 до 9 нм, а величина удельной поверхности в зависимости от условий его синтеза принимает значения в диапазоне от 100 до 700 м2/г, что говорит о его повышенной сорбционной емкости [1, 2, 14, 15].

Мя^нб^и^, (смаянным оксиЭ ТЩ) - ферримагнитный

материал черного цвета, содержащий как ионы Fe(II), так и Fe(III), характеризующийся кубической структурой типа обращенной шпинели, поэтому его формула также может быть представлена как АВ2О4, где А -Fe(II), а В - Fe(III). Кристаллическая решетка данного оксида формируется плотноупакованными анионами кислорода О2-, а ионы Fe(II) и половина ионов Fe(III) располагаются в октаэдрических позициях, остальные ионы Fe(III) занимают тетраэдрические положения (рис. 1.1) [1, 5, 16, 17]. Высокая электронная проводимость магнетита, а также его магнитные свойства

17

(большой собственный магнитный момент, способность обладать намагниченностью в отсутствии внешнего магнитного поля) объясняются постоянным обменом электронов между ионами Fe(II) и Fe(III), находящимися в октаэдрических позициях [18]. Также как гетит и гематит, магнетит способен к изоморфным замещениям. При этом ионы двухзарядного Fe могут быть замещены Mg(II), Mn(II), Ca(II), Zn(II) и др., а трехзарядного - Al(III), Cr(III), Ti(IV) [1, 3].

Наиболее распространенными методами синтеза магнетита являются [2, 5, 19]: нейтрализация смеси солей Fe(II) и Fe(III) при соотношении Fe(II):Fe(III)=1:2 по уравнению:

Fe2+ + 2Fe3+ + 8OH- Fe3O4 + 4H2O,

и неполное медленное окисление соединений Fe(II) с KNO3 в щелочной среде при 90°С:

3Fe2+ + 2NO3- + 4OH- Fe3O4 + 2NO2- + 2H2O.

Магнетит может образовываться и в результате нагревания гематита до 250-600°С в токе водорода, либо при совместном присутствии гематита и металлического Fe в водном растворе при 350-570°С и давлении 1-2 кбар [20, 21]. Авторами [22] сообщается о возможности получения наночастиц Fe3O4 из оксигидроксидов железа - гетита, акаганеита, лепидокрита, ферроксигита (а-, в-, ү-, З-FeOOH). В зависимости от способа синтеза образуется магнетит с различными размером частиц (от нескольких нанометров до сотен нанометров) и удельной поверхностью (4-100 м2/г [1]).

Еще один ферримагнитый оксид Fe(III) у-Ғ^^з, обладает

высокой остаточной намагниченностью и сильным магнетизмом, имеет красно-коричневую окраску. Маггемит изоструктурен магнениту, но с меньшим размером ячейки и плотностью упаковки, а часть катионных позиций в его кристаллической решетке вакантна. Маггемит неустойчив и при росте температуры в диапазоне 300-500°С теряет свои магнитные свойства и превращается в гематит a-Fe2O3, причем температура перехода определяется такими факторами как размер частиц, количество воды и

18

стехиометрия [1, 2, 23]. Еще одними из распространенных способов получения синтетического маггемита являются дегидратация лепидокрокита у-ҒеООН в течение нескольких часов при температуре 250°С, либо нагревание ферригидрита или других оксидов Ғе(Ш) при 400°С в присутствии органических соединений, например, сахарозы [2].

ОксиЭы и существуют в виде различных

стабильных и метастабильных модификаций, отличающихся как по химическому составу, так и по структуре. По данным авторов [24-26] гидроксиды алюминия можно разделить на три основных класса: тригидроксиды с общей формулой А/(ОН)j (гиббсит, байерит, нордстрандит), моногидроксиды или оксигидроксиды A/OOF7 (диаспор, бемит) и аморфный гидроксид алюминия переменного состава или алюмогель.

Наиболее известный и распространенный гидроксид - Он

является основным компонентом бокситов, почв жаркого и влажного климата. Структура его построена из алюмогидроксильных слоев, связанных между собой водородными связями. Каждый ион алюминия внутри слоя окружен шестью ОН-группами, образующими искаженный октаэдр. В лабораторных условиях гиббсит получают в основном гидролизом из раствора алюмината натрия в щелочной среде или при пропускании через него углекислого газа [24-27].

представляет собой неустойчивое метастабильное соединение, не встречающееся в природе. Его структура подобна гиббситу, однако анионы расположены не в псевдогексагональной, а в правильной гексагональной решетке. Байерит может быть получен осаждением из холодных слабоконцентрированных щелочных или кислых растворов алюминия [24-26, 28].

и-И/ООҒУ встречается в некоторых типах глин и бокситов и имеет орторомбическую структуру с цепочечным строением. При нагревании до 500°С происходит его дегидратация с образованием корунда а-А^Оз [24, 25, 29]. Синтез диаспора осуществляется из гиббсита или бемита (в

19

присутствии затравки природного диаспора) при повышенной температуре и давлении [30, 31].

Еще один оксигидроксид алюминия - также, как и

диаспор содержится в бокситах и некоторых глинах, однако, имеет слоистую структуру, состоящую из кислородных октаэдров, в центре которых расположен атом А1 [25, 26, 28]. При повышении температуры выше 500 °C бемит переходит в оксидную форму у-А^Оз, который в дальнейшем образует корунд. В лабораторных условиях бемит может быть получен обработкой гиббсита водой или щелочным раствором при температуре выше 130°С, либо из гиббсита или байерита при 330°С, а также при старении аморфного гидроксида алюминия [10, 28, 29, 32].

Особое место среди гидроксидов А1(111) занимает аморфный л/йрокспй Сюда можно отнести свежеосажденные гели гидроксида А1, образующиеся при быстрой нейтрализации растворов солей алюминия щелочами, причем содержание воды в них может варьироваться (как правило, соотношение H2O/AI2O3 больше 3). Гидрогель рентгеноаморфен, неустойчив и с течением времени превращается в гиббсит или бемит, что определяется условиями старения - pH и состав маточного раствора, концентрация исходных реагентов, время старения и др. [25, 33]. От этих же факторов зависит и площадь удельной поверхности алюмогеля, значения которой могут варьироваться в пределах от нескольких единиц до 200 м^/г и более [34].

Оксид алюминия существует в виде нескольких полиморфных модификаций - а, у, у/, /?, г), к -A/jCA Наиболее устойчивой является а-A/jCA Он встречается в природе в виде минерала корунда и обладает гексагональной кристаллической структурой, изоморфен гематиту. Искусственно а-оксид алюминия может быть получен прокаливанием гидроксидов, оксигидроксидов и солей алюминия в присутствии кислорода при температурах выше 1000°С [25, 26, 30].

20

Наибольшее распространение в качестве носителей, сорбентов и катализаторов получил кристаллический оксид у-Н/2О^, имеющий наиболее развитую поверхность, составляющую 200-300 м2/г [28, 35]. По структуре ү-оксид относится к дефектным шпинелям и имеет кубическую кристаллическую решетку [26, 36]. Данный оксид в природе не встречается, а образуется при дегидратации байерита или бемита при 500-850°С [29, 37]. Дальнейшее нагревание ү-модификации приводит к образованию корунда а-AI2O3.

Существует более 30 минералов, содержащих оксмЭы однако

наиболее распространенными в природной среде и имеющими широкое применение в промышленности являются следующие (гидр)оксиды: бернессит, вернадит, пиролюзит, гаусманит, браунит, тодорокит, манганит и др. [38-40]. Как правило, данные оксиды имеют коричнево-черную окраску, отличаются крайне низкой степенью кристалличности и образуют тонкодисперсные смеси, что затрудняет их идентификацию методом рентгенофазного анализа.

В состав природного содержащегося в почвах и донных

отложениях, зачастую входят ионы К+, Na+, Са2+, поэтому условно его формула может быть записана как ^%т, СД)М^7О^'2,&%О [39, 41, 42]. Бернессит имеет слоистую структуру, величина площади удельной поверхности может принимать значения в пределах 50-300 м2/г [43]. В лабораторных условиях данное соединение может быть получено и без посторонних ионов путем окисления раствора солей Mn2+ в щелочной среде или восстановлением МпО4--ионов с использованием различных окислителей и восстановителей, соответственно (K2S2O8, О2, H2O2) [41, 44].

представляет собой мелкозернистый

плохоокристаллизованный природный оксид с условной формулой МиО2'иН2О, образующийся в почвах биогенным путем [39, 40]. Химический анализ образцов вернадита указывает на наличие в его составе небольших количеств K, Mg, Ca, Ba, Fe, а содержание воды в нем варьируется в

21

пределах 15-25% [39]. Этот оксид обладает псевдослоистой структурой с крайне низкой степенью кристалличности. Синтетическим структурным аналогом вернадита является [38, 39, 45]. Как природный, так и

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Антонова, Александра Сергеевна, 2017 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Cornell, R.M. The Iron Oxides / R.M. Cornell, U. Schwertmann. - Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co, 2003. - 694 p.

2. Schwertmann, U. Iron Oxides in the Laboratory. Preparation and Characterization / U. Schwertmann, R.M. Cornell. - Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co, 1991. - 189 p.

3. Водяницкий, Ю.Н. Соединения железа и их роль в охране почв. - М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2010.

- 154 c.

4. Wells, M.A. Thermal and mineral properties of Al-, Cr-, Mn-, Ni- and Ti-substituted goethite / M.A. Wells, R.W. Fitzpatrick, R. J. Gilkes // Clays Clay Miner. - 2006. - Vol. 54. - №2. - P. 176 - 194.

5. Mohapatra, M. Synthesis and applications of nano-structured iron oxides/hydroxides - a review / M. Mohapatra, S. Anand // International Journal of Engineering, Science and Technology. - 2010. - Vol. 2. - № 8. - Р. 127 -146.

6. Adegoke, H. I. Sorptive Interaction of Oxyanions with Iron Oxides: A Review / H. I. Adegoke, F. A. Adekola, O. S. Fatoki, B. J. Ximba // Pol. J. Environ. Stud.

- 2013. - Vol. 22. - № 1. - Р. 7 - 24.

7. Фролова, С.И. Очистка техногенных сточных вод оксигидратами железа / С.И. Фролова, Г.А. Козлова, Н.Б. Ходяшев // Вестник пермского университета. Химия. - 2011. - Вып.2. - С. 60 - 88.

8. Kosmulski, M. Morphology of synthetic goethite particles / M. Kosmulski, S. Durand-Vidal, E. M^czka, J. B. Rosenholm // J. Colloid Interface Sci. - 2004. -Vol. 271. - P. 261 - 269.

9. Roberts, A.P. Characterization of hematite (a-Fe2O3), goethite (a-FeOOH), greigite (Fe3S4), and pyrrhotite (Fe7S8) using first-order reversal curve diagrams / A.P. Roberts, Q. Liu, Ch.J. Rowan, L. Chang, C. Carvallo, J. Torrent, Ch. Horng // Geophys. Res. - 2006. - Vol. 111. - № B12S35. - P. 1 - 16.

149

10.Чалый, В.П. Гидроокиси металлов. Закономерности образования, состав, структура и свойства / В.П. Чалый - Киев: Наукова Думка, 1972 - 160 с.

11. Rajendran, S. Thermal transformation of hydrated ferric oxide gel and preparation of ultrafine oxide / S. Rajendran, R.V. Sitakara, H.S. Maiti // J. Mater. Sci. - 1982. - Vol. 17. - № 9. - P. 2709 - 2714.

12. Cornell, R.M. Review of the hydrolysis of iron(III) and the crystallization of amorphous iron(III) hydroxide / R.M. Cornell, R. Giovanoli, W. Schneider // J. Chem. Technol. Biotechnol. - 2007. - Vol. 46. - № 2. - Р. 115 - 134.

13. Jambor, J.L. Occurrence and Constitution of Natural and Synthetic Ferrihydrite, a Widespread Iron Oxyhydroxide / J.L. Jambor, J.E. Dutrizac // Chem. Rev. -1998. - Vol. 98. - № 7. - Р. 2549 - 2585.

14. Hiemstra, T. Surface and mineral structure of ferrihydrite / T. Hiemstra // Geochim. Cosmochim. Acta. - 2013. - Vol. 105. - P. 316 - 325.

15. Villalobos, M. A unified surface structural model for ferrihydrite: proton charge, electrolyte binding, and arsenate adsorption / M. Villalobos, J. Antelo // Rev. Int. Contam. Ambie. - 2011. - Vol. 27. - № 2. - Р. - 139 -151.

16. Уэллс, А. Структурная неорганическая химия. Том 2.: Пер. с англ. / А. Уэллс - М.: Мир, 1987. - 696 с.

17. Neyaz, N. Application of surface functionalized iron oxide nanomaterials as a nanosorbents in extraction of toxic heavy metals from ground water: A review / N. Neyaz, W.A. Siddiqui, K.K. Nair // International Journal of Environmental Sciences. - 2013. - Vol. 4. - № 4. - Р. 472 - 483.

18. Жураковский, Е.А. Электронные состояния в ферримагнетиках / Е.А. Жураковский, П.П. Киричок - Киев: Наукова Думка, 1985. - 325 c.

19. Hua, M. Heavy metal removal from water/wastewater by nanosized metal oxides: A review / M. Hua, S. Zhang, B. Pan, W. Zhang, Lu Lv, Q. Zhang // J. Hazard. Mater. - 2012. - Vol. 211-212. - P. 317 - 331.

20. Kahani, S.A. A Comparison between Chemical Synthesis Magnetite Nanoparticles and Biosynthesis Magnetite / S.A. Kahani, Z. Yagini // Bioinorg. Chem. Appl. - 2014. - № 4. - Р. 1 - 7.

150

21. Matthews, A. Magnetite formation by the reduction of hematite with iron under hydrothermal conditions / A. Matthews // American Mineralogist. - 1976. -Vol. 61. -P. 927-932.

22. Kahani, S.A. A new method for preparation of magnetite from iron oxyhydroxide or iron oxide and ferrous salt in aqueous solution / S.A. Kahani, M. Jafari // J. Magn. Magn. Mater. - 2009. - Vol. 321. - № 13. - P. 1951 -1954.

23. Gendler, T.S. The lepidocrocite-maghemite-hematite reaction chain-1. Acquisition of chemical remanent magnetization by maghemite, its magnetic properties and thermal stability / T.S. Gendler, V.P. Shcherbakov, M.J. Dekkers, A.K. Gapeev, S.K. Gribov, E. McClelland // Geophys. J. Int. - 2005. -Vol. 160.-P. 815 -832.

24. Линеен, Б.Г. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов / Под ред. Б.Г. Линсена. - М.: Мир, 1973. - 653 с.

25. Wefers, К. Oxides and Hydroxides of Aluminum / К. Wefers, Ch. Misra. -New York: Wiley, 1987. - 92 p.

26.Sposito, G. The environmental chemistry of aluminum/ edited by G. Sposito. 2-nd ed. - Boca Raton: CRC Press, Inc., 1996. -331 p.

27 .Hayrapetyan, S.S. Precipitation of aluminum hydroxide from sodium aluminate, by treatment with fotmalin, and preparation of aluminum oxide / S.S. Hayrapetyan, L.G. Mangasaryan, M R. Tovmasyan, H.G. Khachatryan // Acta Chromatogr. -2006. -№16. -P. 192-203.

28. Витязь, ПА. Функциональные материалы на основе

наноструктурированных порошков гидроксида алюминия / П.А. Витязь,

А.Ф. Ильющенко, Л.В. Судник, Ю.А. Мазалов, А.В. Берш - Минск: Беларус. Навука, 2010. - 183 с.

29. Косенко, Н.Ф. Полиморфизм оксида алюминия / Н.Ф. Косенко // Известия вузов. Химия и химическая технология. - 2011. - Т. 54. - № 5. - С. 13 - 16.

30. Downs, A.J. Chemistry of Aluminium, Gallium, Indium and Thallium / edited by A.J. Downs. - London: Chapman & Hall, 1993. - 526 p.

151

31. Коршак, В.В. Прогресс полимерной химии / В.В. Коршак - М.: Наука, 1965. - 414 с.

32. Егорова, С.Р. Особенности формирования и распределения фаз при дегидратации крупных флокул гиббсита / С.Р. Егорова, А.А. Ламберов // Журнал общей химии. - 2014. - Т. 84. - № 12. - С. 1942 - 1953.

33.3онн, С.В. Алюминий. Роль в почвообразовании и влияние на растения / С.В. Зонн, А.П. Травлеев - Днепропетровск: Изд-во ДГУ, 1992. - 224 с.

34. Goldberg, S. Surface Characterization of Amorphous Aluminum Oxides / S. Goldberg, I. Lebron, D.L. Suarez, Z.R. Hinedi // Soil Sci. Soc. Am. J. - 2001. -Vol. 65. - Р. 78 - 86.

35. Лисичкин, Г.В. Химия привитых поверхностных соединений/ Под ред. Г.В. Лисичкина. - М.: Физматлит, 2003. - 592 с.

36.Samain, L. Structural analysis of highly porous y-Al2O3 / L. Samain, A. Jaworski, M. Eden, D.M. Ladd, D.-K. Seo, F.J. Garcia-Garcia, U. Haussermann // J. Solid State Chem. - 2014. - V. 217. - P. 1 - 8.

37.Asencios, Y.J.O. Synthesis of high-surface-area -Al2O3 from aluminum scrap and its use for the adsorption of metals: Pb(II), Cd(II) and Zn(II) / Y.J.O. Asencios, M.R. Sun-Koub // Appl. Surf. Sci. - 2012. - Vol. 258. - P. 10002 -10011.

38.Чухров, Ф.В. Гипергенные окислы марганца. / Ф.В. Чухров, А.И. Горшков, В. А. Дриц - М.: Наука, 1989. - 208 с.

39. Post, J.E. Manganese oxide minerals: Crystal structures and economic and environmental significance / J.E. Post // Proc. Nute. Acad. Sic. USA. - 1999. -Vol. 96A. - P. 3447 - 3454.

40. Водяницкий, Ю.Н. Оксиды марганца в почвах. / Ю.Н. Водяницкий - М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2005. - 97 с.

41. Schutz, T. Characterization of Bentonite Modified by Manganese Oxides / T. Schutz, S. Dolinska, A. Mockovciakova // Universal Journal of Geoscience. -2013. - Vol. 1. - № 2, Р. 114 - 119.

152

42. Huang, P.M. Handbook of Soil Sciences: Properties and Processes. Second Edition / edited by P.M. Huang, Y. Li, M.E. Sumner. - Boca Raton: CRC Press, Inc., 2011. - 1442 р.

43. Tu, S. Transformations of synthetic birnessite affected by pH and manganese concentration / S. Tu, G.J. Racz, T.B. Goh // Clays Clay Miner. - 1994. - Vol. 42. - № 3. - P. 321 - 330.

44. Cheney, M.A. Synthesis and Characterization of Birnessite and Cryptomelane Nanostructures in Presence of Hoffmeister Anions / M.A. Cheney, R. Jose, B. Arghya, P.K. Bhowmik, Sh. Qian, J.M. Okoh // Journal of Nanomaterials. -2009. - Vol. 2009. - P. 1 - 8.

45. Villalobos, M. Characterization of the manganese oxide produced by Pseudomonas putida strain MnB1 / M. Villalobos, B. Toner, J. Bargar, G. Sposito // Geochim. Cosmochim. Acta. - 2003. - Vol. 67. - P. 2649 - 2662.

46. Pretorius, P.J. The adsorption characteristics of 3-manganese dioxide: a collection of diffuse double layer constants for the adsorption of H+, Cu2+, Ni2+, Cd2+ and Pb2+ / P.J. Pretorius, P.W. Linder // Appl. Geochem. - 2001. - Vol. 16. - № 9-10. - P. 1067 - 1082.

47. AL-Sagheer, F.A. Surface properties of sol - gel synthesized 3-MnO2 as assessed by N2 sorptometry, electron microscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy / F.A. AL-Sagheer, M.I. Zaki // Colloids Surf., A. - 2000. - Vol. 173. - P. 193 - 204.

48. McKenzie, R.M. The synthesis of birnessite, cryptomelane, and some other oxides and hydroxides of manganese / R.M. McKenzie // Mineral. Mag. - 1971.

- Vol. 38. - P. 493 - 502.

49. Wang, X. Selected-control hydrothermal synthesis of alpha- and beta-MnO(2) single crystal nanowires / X. Wang, Y. Li // J. Am. Chem. Soc. - 2002. - Vol. 124. - № 12. - Р. 2880 - 2881.

50. Yu, P. One-pot hydrothermal synthesis of ^-MnO2 crystals and their magnetic properties / P. Yu, X. Zhang, X. Sun, D. Wang, Y. Ma // J. Phys. Chem. Solids.

- 2013. - Vol. 74. - P. 1626-1631.

153

51. Савицкая Т.А. Коллоидная химия: строение двойного электрического слоя, получение и устойчивость дисперсных систем. Пособие для студентов химического факультета / Т.А. Савицкая, Д.А. Котиков, Т.А. Шичкова - Минск: БГУ, 2011. - 82 с.

52. Davis, J.A. Surface complexation modeling in aqueous geochemistry / J.A. Davis, D.B. Kent // Rev. Mineral. - 1990. - Vol. 23. - P. 177 - 260.

53. Hayes, K.F. Surface complexation models: An evaluation of model parameter estimation using FITEQL and oxide mineral titration data / K.F. Hayes, G. Redden, W. Ela, J.O. Leckie // J. Colloid Interface Sci. - 1991. - Vol. 142. -№2. - P. 448 - 469.

54. Dzombak, D.A. Surface Complexation Modelling: Hydrous Ferric Oxide / D.A. Dzombak, F.M.M. Morel. - N. Y.: John Willye & Sons, 1990. - 393p.

55. Essington, М.Е. Soil and Water Chemistry: An Integrative Approach, Second Edition / М.Е. Essington. - Boka Raton: CRC Press., 2004. - 534 p.

56. Соколова, Т.А. Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен / Т.А. Соколова, С.Я. Трофимов. - Тула: Гриф и К, 2009. - 172 с.

57. Davis, J.A. Surface ionization and complexation at the oxide/water interface. I. Computation of electrical double layer properties in simple electrolytes / J.A. Davis, R.O. James, J.O. Leckie // J. Colloid Interface Sci. - 1978. - Vol. 63. -P. 480 - 499.

58. Goldberg, S. Use of surface complexation models in soil chemical systems / S. Goldberg // Adv. Agron. - 1992. - Vol. 47. - P. 233 - 329.

59.Stumm, W. Chemistry of the solid-water interface: processes at the mineralwater and particle-water interface in natural systems / W. Stumm. - N. Y.: John Wiley & Sons, 1992. - 428 p.

60.Evanko, C.R. Influence of Strucrural Features on sorption of NOM-Analogue organic acids to goethite / C.R. Evanko, D.A. Dzombak // Environ. Sci. Technol. - 1998. Vol. 32. - № 19. - P. 2846 - 2855.

154

61. Nowack, B. Modeling the Adsorption of Metal-EDTA Complexes onto Oxides / B. Nowack, J. Lutzenkirchen, Ph. Behra, L. Sigg // Environ. Sci. Technol. -1996. - Vol. 30. - P. 2397 - 2405.

62. Nowack, B. Adsorption of EDTA and Metal-EDTA Complexes onto goethite /

B. Nowack, L. Sigg // J. Colloid Interface Sci. - 1996. - Vol. 177. - P. 106 -121.

63. Nowack, B. Adsorption of phosphonates onto the goethite-water interface / B. Nowack, A.T. Stone // J. Colloid Interface Sci. - 1999. - Vol. 214. - P. 20 - 30.

64. Nowack, B. Competitive Adsorption of phosphate and phosphonates onto goethite / B. Nowack, A.T. Stone // Water Res. - 2006. - Vol. 40. - P. 2201 -2209.

65. Vieira, A.R. Surface Complexation Modeling of Pb(II), Cd(II) and Se(IV) onto Iron Hydroxides in Single and Bisolute Systems: dis. ... dr. phil. - Texas, 2006. - 231 p.

66. Criscenti, L.J. The role of electrolyte anions (ClO4-, NO3-, and Cl-) in divalent metal (M2+) adsorption on oxide and hydroxide surfaces in salt solution/ L.J. Criscenti, D.A. Sverjensky // Am. J. Sci. - 1999. - Vol. 299. P. 828 - 899.

67. Jarlbring, M. Surface Reactions in Aqueous Suspensions of Fluorapatite and Iron Oxides / M. Jarlbring // Doctoral thesis. - Lulea, 2006. - 57 p.

68. Christl, D.I. Competitive sorption of Cu2+ and Pb2+ at the hematite-water interface: Surface complexation modelling / D.I. Christl, R. Kretzschmar, H. Sticher // Mineralogical Magazine. - 1998. - Vol. 62A. - № 1. - Р. 331-332.

69. Watanabe, H. The Intrinsic Equilibrium Constants of the Surface Hydroxyl Groups of Maghemite and Hematite / H. Watanabe, J. Seto // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 1999. - Vol. 63. - № 10. - P. 2916 - 2921.

70. Dardenne, K. Identification and characterization of sorbed lutetium species on 2-line ferrihydrite by sorption data modeling, TRLFS and EXAFS / K. Dardenne, T. Schafer, M.A. Denecke, J. Rothe, J. Kim // Radiochimica Acta. -2001. - Vol. 89. - № 7. - P. 469 - 479.

155

71. Missana, T. Selenite retention by nanocrystalline magnetite: Role of adsorption, reduction and dissolution/co-precipitation processes / T. Missana, U. Alonso, A.C. Scheinost, N. Granizo, M. Garcia-Gutierrez // Geochim. Cosmochim. Acta. - 2009. - Vol. 73. - P. 6205 - 6217.

72. Wang, X.S. Removal of Ni(II) from Aqueous Solutions by Nanoscale Magnetite / X.S. Wang, J.J. Ren, H.J. Lu, L. Zhu, F. Liu, Q.Q. Zhang, J. Xie // Clean - Soil Air Water. - 2010. - Vol. 38. - № 12. - P. 1131-1136.

73. Jolstera, R. Surface complexation modeling of Fe3O4-H+ and Mg(II) sorption onto maghemite and magnetite / R. Jolstera, L. Gunneriusson, A. Holmgren // J. Colloid Interface Sci. 2012. V. 386. pp. 260-267.

74. Hein, L. Adsorption of Me-HEDP complexes onto y-Al2O3 / L. Hein, C. Zenobi, E. Rueda // J. Colloid Interface Sci. - 2007. - Vol. 314. - P. 317 - 323.

75. Cheng, W.P. Adsorption Characteristics of Iron - Cyanide Complex on y-Al2O3 / W.P. Cheng, Ch. Huang // J. Colloid Interface Sci. - 1996. - Vol. 181. - P. 627 - 634.

76. Todorovic, Z.N. Determination of intrinsic equilibrium constants at an alumina/electrolyte interface / Z.N. Todorovic, S.K. Milonjic // J. Serb. Chem. Soc. - 2004. - Vol. 69. - № 12. - P. 1063 - 1072.

77. Fukushi, K. Surface Acidity of Amorphous Aluminum Hydroxide / K. Fukushi, K. Tsukimura, H. Yamada // Acta Geologica Sinica. - 2006. - Vol. 80. - № 2. -P. 206 - 211.

78. Xu, D. Adsorption of boric acid on pure and humic acid coated amorphous-aluminum hydroxide: a Raman and XANES spectroscopy study / D. Xu // A Thesis Submitted to The College of Graduate Studies and Research In Partial Fulfillment of the Requirements For the Degree of Master of Science in the Department of Soil Science University of Saskatchewan Saskatoon. -Saskatchewan, 2006. - 80 p.

79. Goldberg, S. Competitive Adsorption of Arsenate and Arsenite on Oxides and Clay Minerals / S. Goldberg //Soil Sci. Soc. Am. J. - 2002. - Vol. 66. - P. 413 - 421.

156

80. Cristiano, E. A comparison of point of zero charge measurement methodology / E. Cristiano, Y-J. Hu, M. Siegfried, D. Kaplan, H. Nitsche // Clays Clay Miner.

- 2011. - Vol. 59. - № 2. - P. 107 - 115.

81. Cui, H. Decolorization of RhB dye by manganese oxides: effect of crystal type and solution pH / H. Cui, H. Huang, B. Yuan, M. Fu // Geochem Trans. - 2015.

- Vol. 16:10. - 10 p.

82. Zhao, D. Effect of environmental conditions on Pb(II) adsorption on P-MnO2 / D. Zhao, X. Yang, H. Zhang, C. Chen, X. Wang // Chem. Eng. J. - 2010. - Vol. 164. - P. 49 - 55.

83. Tonkin, J.W. Modeling sorption of divalent metal cations on hydrous manganese oxide using the diffuse double layer model / J.W. Tonkin, L.S. Balistrieri, J.W. Murray // Appl. Geochem. - 2004. - Vol. 19. - № 1. - P. 29 -53.

84. Baldwin, D.S. Hydrolysis of an Organophosphate Ester by Manganese Dioxide / D.S. Baldwin, J.K. Beattie, L.M. Coleman, D.R. Jones // Environ. Sci. Technol. - 2001. - Vol. 35. - № 4. - P. 713 - 716.

85. Hiemstra, T. Multisite proton adsorption modeling at the solid /solution interface of (hydr)oxides: A new approach I. Model escription and evaluation of intrinsic reaction constants / T. Hiemstra, W.H. Van Riemsdijk, G.H. Bolt // J. Colloid Interface Sci. - 1989. - Vol. 133. - № 1. - P. 91 - 104.

86. Tombacz, E. pH-dependent surface charging of metal oxides / E. Tombacz // Per. Pol. Chem. Eng. - 2009. - Vol. 53. - № 2. - P. 77 - 86.

87.Smith, K.S. Metal sorption on mineral surfaces: an overview with examples relating to mineral deposits. Chapter 7. In the environmental geochemistry of mineral deposits, Part A: Processes, techniques, and health issues / K.S. Smith // Reviews in Economic Geology. - 1999. - Vol. 6A. - P. 161 -182.

88.Dyer, D.A. Surface complexation modeling of zinc sorption onto ferrihydrite / D.A. Dyer, P. Trivedi, N.C. Scrivner, D.L. Sparks // J. Colloid Interface Sci. -2004. - Vol. 270. - P. 56 - 65.

157

89.Lund, T.J. Surface complexation modeling of Cu(II) adsorption on mixtures of hydrous ferric oxide and kaolinite / T.J. Lund, C.M. Koretsky, C.J. Landry, M.S. Schaller, S. Das // Geochem Trans. - 2008. - Vol. 9:9.

90.Song, Y. Copper(II) and Cadmium(II) Sorption onto Ferrihydrite in the Presence of Phthalic Acid: Some Properties of the Ternary Complex / Y. Song, P.J. Swedlund, N. Singhal // Environ. Sci. Technol. - 2008. - Vol. 42. - P. 4008 - 4013.

91. Wierich, D.A. Influence of Organic Ligands on the Adsorption of Copper, Cadmium, and Nickel on Goethite: dis. ... dr. nat. sci. Zurich, 2000. - 182 p.

92. Zenobi, M.C. Ternary surface complex: coadsorption of Cu(II), Zn(II), Cd(II) and nitrilotris(methylenephosphonic)acid onto boehmite / M.C. Zenobi, E.H. Rueda // Quim. Nova. - 2012. - Vol. 35. - № 3. - P. 505 - 509.

93. Xu, P. Use of iron oxide nanomaterials in wastewater treatment: A review / P. Xu, G.M. Zeng, D.L. Huang, Ch.L. Feng, Sh. Hu, M.H. Zhao, C. Lai, Z. Wei,

C. Huang, G. X. Xie, Z. F. Liu // Sci. Total Environ. - 2012. - Vol. 424. - P. 110

94.Shipley, H.J. Removal of Pb(II), Cd(II), Cu(II), and Zn(II) by hematite nanoparticles: effect of sorbent concentration, pH, temperature, and exhaustion / H.J. Shipley, K.E. Engates, V.A. Grover // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. -2013. - Vol. 20. - № 3. - P. 1727 - 1736.

95. Hafez, H. A study on the use of nano/micro structured goethite and hematite as adsorbents for the removal of Cr(III), Co(II), Cu(II), Ni(II), and Zn(II) metal ions from aqueous solutions / H. Hafez // International Journal of Engineering Science and Technology. - 2012. - Vol. 4. - №6. - P. 3018 - 3028.

96. Demirkiran, N. Copper adsorption by natural manganese dioxide / N. Demirkiran // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. - 2015. - Vol. 25. - P. 647 -653.

97. Yu, Sh. Sorption of Co(II) on ү-alumina in the presence and absence of fulvic acid / Sh. Yu, X. Li, A. Ren, D. Shao, Ch. Chen, X. Wang // J. Radioanal. Nucl. Chem. - 2006. - Vol. 268. - №2. - Р. 387 - 392.

158

98. Fischer, L. Observations and modelling of the reactions of 10 metals with goethite: adsorption and diffusion processes / L. Fischer, G.W. Brummer, N.J. Barrow // Eur. J. Soil Sci. - 2007. - Vol. 58. - № 6. - P. 1304 - 1315.

99. McBride, M.B. Cu2+-adsorption characteristics of aluminum hydroxide and oxyhydroxides / M.B. McBride // Clays Clay Miner. - 1982. - Vol. 30. - № 1. - P. 21 - 28.

100. Puppa, L.D. Adsorption of copper, cadmium, lead and zinc onto a synthetic manganese oxide / L.D. Puppa, M. Komarek, F. Bordas, J-C. Bollinger, E. Joussein // J. Colloid Interface Sci. - 2013. - Vol. 399. - P. 99 - 106.

101. Xu, M. Removal of Pb(II) from aqueous solution by hydrous manganese dioxide: Adsorption behavior and mechanism / M. Xu, H. Wang, D. Lei, D. Qu, Y. Zhai, Y. Wang // J. Environ. Sci. - 2013. - Vol. 25. - № 3. - P. 479 - 486.

102. Stietiya, M.H. Zinc and Cadmium Adsorption to Aluminum Oxide Nanoparticles Affected by Naturally Occurring Ligands / M.H. Stietiya, J.J. Wang // J. Environ. Qual. - 2014. - Vol. 43. - № 2. - Р. 498 - 506.

103. Mohapatra, M. A comparative study on Pb(II), Cd(II), Cu(II), Co(II) adsorption from single and binary aqueous solutions on additive assisted nanostructured goethite / M. Mohapatra, L. Mohapatra, P. Singh, S. Anand, B.K. Mishra // International Journal of Engineering, Science and Technology. -2010. - Vol. 2. - № 8. - Р. 89 - 103.

104. Ajmal, M. Adsorption studies and the removal of dissolved metals using pyrolusite as adsorbent / M. Ajmal, R.A. Rao, B.A. Siddiqui // Environ. Monit. Assess. - 1995. - Vol. 38. - № 1. - P. 25 - 35.

105. Karthikeyan, K.G. Role of Surface Precipitation in Copper Sorption by the Hydrous Oxides of Iron and Aluminum / K.G. Karthikeyan, H.A. Elliott, J. Chorover // J. Colloid Interface Sci. - 1999. - Vol. 209. - P. 72 - 78.

106. Sparks D.L. Environmental Soil Chemistry / D.L. Sparks. - San Diego: Academic Press, 2003. - 352 p.

107. Кропачева, Т.Н. Моделирование сорбции катионов тяжелых металлов гидроксидами в присутствии ЭДТА / Т.Н. Кропачева, М.В. Дидик, В.И.

159

Корнев // Сорбц. и хроматогр. процессы. - 2013. - Т.13. - Вып. 3. - C. 360

- 368.

108. Кропачева, Т.Н. Моделирование ремобилизации тяжелых металлов под действием ЭДТА / Т.Н. Кропачева, В.И. Корнев //Вода: химия и экология.

- 2012. - № 5. - С. 92 - 98.

109. Печенюк, С.И. Современное состояние исследований сорбции неорганических соединений из водных растворов оксигидроксидами / ^И. Печенюк //Успехи химии. - 1992. - Т. 61. - Вып. 4. - С. 711 - 733.

110. Переломов, Л.В. Влияние органических кислот на адсорбцию меди, свинца и цинка гетитом / Л.В. Переломов, Д.Л. Пинский, А. Виоланте // Почвоведение. - 2011. - № 1. - С. 26 - 33.

111. Girvin, D.C. Adsorption nitrilotriacetate (NTA), Co and CoNTA by gibbsite/

D.C. Girvin, P.L. Gassman, H. Bolton// Clays Clay Miner. - 1996. - Vol. 44. -№ 6. - P. 757 - 768.

112. Tiberg, Ch. Phosphate effects on copper(II) and lead(II) sorption to ferrihydrite / Ch. Tiberg, C. Sjostedt, I. Persson, J.P. Gustafsson // Geochim. Cosmochim. Acta. - 2013. - Vol. 120. - P. 140 - 157.

113. Wang, K. Adsorption and desorption of cadmium by goethite pretreated with phosphate / K. Wang, B. Xing // Chemosphere. - 2002. - Vol. 47. - № 7. - P. 665 - 670.

114. Weesner, F.J. Binding characteristics of Pb2+ on anion-modified and pristine hydrous oxide surfaces studied by electrophoretic mobility and X-ray absorption spectroscopy / F.J. Weesner, W.F. Bleam // J. Colloid Interface Sci.

- 1998. - Vol. 205. - № 2. - P. 380 - 389.

115. Yamaguchi, N.U. Influence of gibbsite surface area and citrate on Ni sorption mechanisms at pH 7.5 / N.U. Yamaguchi, A.S. Scheinost, D.L. Sparks // Clays Clay Miner. - 2002. - Vol. 50. - P. 784 - 790.

116. Xu, Y. Bidentate complexation modeling of Heavy metal adsorption and competition on goethite / Y. Xu, L. Axe, N. Yee, J. A. Dyer // Environ. Sci. Technol. - 2006. - Vol. 40. - № 7. - Р. 2213 - 2218.

160

117. Минкина, Т.М. Состав соединений тяжелых металлов в почвах / Т.М. Минкина, Г.В. Мотузова, О.Г. Назаренко. - Ростов-на-Дону: Эверест, 2009. - 208 с.

118. Печенюк, С.И. Сорбция анионов на оксигидроксидах металлов (обзор) / С.И. Печенюк // Сорбц. и хроматогр. процессы. - 2008. - Т. 8. - Вып. 3. -С. 380 - 429.

119. Дятлова, Н.М. Комплексоны и комплексонаты металлов / Н.М. Дятлова, В.Я. Темкина, К.И. Попов - М.: Химия, 1988. - 544 с.

120. NIST Standart Reference Database 46. Critically Selected Stability

Constants of Metak Complexes: Version 8.0. URL:

http://www.nist.gov/srd/nist46.cfm (дата обращения 12.12.2016 г.)

121. Anderegg, G. Critical Evaluation of Stability Constants of Metal Complexes of Complexones for Biomedical and Environmental Applications/ G. Anderegg, F. Arnaud-Neu, R. Delgado, J. Felcman, K. Popov // Pure Appl. Chem. - 2005. - Vol. 77. № 8. - Р. 1445 - 1495.

122. Jiang, J. Solution chemistry of uranyl ion with iminodiacetate and oxydiacetate: A combined NMR/EXAFS and potentiometry/calorimetry study /

J. Jiang, J.C. Renshaw, M.J. Sarsfield, F.R. Livens, D. Collison, J.M. Charnock, Н. Eccles // Inorg. Chem. - 2003. - Vol. 42. - № 4. - Р. 1233 - 1240.

123. Khairy, E.M. Metal complexes of salicylhydroxamic acid: equilibrium studies and synthesis / E.M. Khairy, M.M. Shoukry, M.M. Khalil, M.M.A. Mohamed // Transition Met. Chem. - 1996. - Vol. 21. - № 2. - Р. 176 - 180.

124. Khan, M.M.T. Complexes of Ru(III) with aminopolycarboxylic acids and their interaction with molecular oxygen to form Ru(IV)-^-peroxo complexes / M.M.T. Khan, A. Hussain, K. Venkatasubramanian, G. Ramachandraiah, V. Oomen // J. Mol. Catalysis. - 1988. - Vol. 44. - № 1. - Р. 117 - 127.

125. Majlesi, K. Dependence on Ionic Strength of Formation Constants, Protonation, and Complexation of Nitrilotriacetic Acid with Tungsten(VI) in Sodium Perchlorate Aqueous Solution / K. Majlesi, K. Zare, F. Teimouri // J. Chem. Eng. Data. - 2004. - Vol. 49. - № 3. - Р. 439 - 443.

161

126. Chiu, Y.H. Stability and acidity constants for ternary ligand-zinc-hydroxo complexes of tetradentate tripodal ligands / Y.H. Chiu, J.W. Canary // Inorg. Chem. - 2003. - Vol. 42. - № 17. - P. 5107 - 5116.

127. Delgado, R. Redox method for the determination of stability constants of some trivalent metal complexes / R. Delgado, M. do Carmo Figueira, S. Quintino // Talanta. - 1997. - Vol. 45. - P. 451 - 462.

128. Takahashi, A. Speciation of trimethyltin(IV) - hydrolysis, complexation equilibria, and structures of trimethyltin(IV) ion in aqueous-solution / A. Takahashi, T. Natsume, N. Koshino, S. Funahashi, Y. Inada, H.D. Takagi // Can. J. Chem. - 1997. - Vol. 75. - № 8. - P. 1084 - 1092.

129. Гридчин, С.Н. Константы устойчивости алкилендиаминтетраацетатов марганца(П) / С.Н. Гридчин, R.A. Кочергина, Д.Ф. Пырэу, Ю.М. Шматко // Координационная химия. - 2004. - Vol. 30. - № 11. - P. 830 - 834.

130. Compari, C. Cooperativity effects in the protonation of aliphatic polyamines / C. Compari, E. Fisicaro, A. Braibanti // Polyhedron. - 2002. - Vol. 21. - № 14-15. - P. 1503 - 1511.

131. Aizawa, S. Complexation Equilibria and Structures of Dimethyltin(IV) Complexes with N-Methyliminodiacetate, Pyridine-2,6-dicarboxylate, Ethylenediamine-N,N'-diacetate and Ethylenediamine-N,N,N',N'-tetraacetate / S. Aizawa, T. Natsume, K. Hatano, S. Funahashi // Inorg. Chim. Acta. - 1996. - Vol. 248. - № 2. - Р. 215 - 224.

132. Caravan, P. Thermodynamic Stability and Kinetic Inertness of MS-325, a New Blood Pool Agent for Magnetic Resonance Imaging / P. Caravan, C. Comuzzi, W. Crooks, T.J. McMurry, G.R. Choppin, S.R. Woulfe // Inorg. Chem. - Vol. 40. - № 9. - Р. 2170 - 2176.

133. Schmitt-Willich, H. Synthesis and Physicochemical Characterization of a New Gadolinium Chelate: The Liver-Specific Magnetic Resonance Imaging Contrast Agent Gd-EOB-DTPA / H. Schmitt-Willich, M. Brehm, C. Ewers, G. Michl , A. Muller-Fahrnow, O. Petrov, J. Platzek, B. Raduchel, D. Sulzle // Inorg. Chem. - 1999. - Vol. 38. - № 6. - Р. 1134 - 1144.

162

134. Dyba, M. Oxovanadium(IV) complexes of 1-hydroxyalkane-1,1-diyldiphosphonic acids / M. Dyba, H. Kozlowski, A. Tlalka, Y. Leroux, D. Elmanouni // Pol. J. Chem. - 1998. - Vol. 72. - № 7. - Р. 1148 - 1153.

135. Lacour, S. Complexation of trivalent cations (Al(III), Cr(III), Fe(III)) with two phosphonic acids in the pH range of fresh waters / S. Lacour, V. Deluchat, J-C. Bollinger, B. Serpaud // Talanta - 1998. - Vol. 46. - № 5. - Р. 999 - 1009.

136. Nash, K.L. Calorimetric and Laser Induced Fluorescence Investigation of the Complexation Geometry of Selected Europium-gem-Diphosphonate Complexes in Acidic Solutions / K.L. Nash, L-F. Rao, G.R. Choppin // Inorg. Chem. - 1995. - Vol. 34. - P. 2753 - 2758.

137. Nair, M.S. Mixed-ligand complexes involving sulfur-containing ligands. Part 1. Nickel(II) ternary complexes of L-cysteine, D-penicillamine and L-cysteic acid with imidazoles / M.S. Nair, P.Th. Arasu, M.S. Pillai, Ch. Natarajan // J. Chem. Soc., Dalton Trans. - 1993. - №6. - P. 917 - 921.

138. El-Sherif, A. Equilibrium investigation of complex formation reactions involving copper(II), nitrilo-tris(methyl phosphonic acid) and amino acids, peptides or DNA constitutents. The kinetics, mechanism and correlation of rates with complex stability for metal ion promoted hydrolysis of glycine methyl ester / A. El-Sherif, M. Shoukry // J. Coord. Chem. - 2006. - Vol. 59. - № 14. -Р. 1541 - 1556.

139. Sawada, K. Eight-membered chelate-ring complexes of cobalt(III)-polyamine complexes of aminopolyphosphonates in aqueous solution / K. Sawada, T. Ichikawa, K. Uehara // J. Chem. Soc., Dalton Trans. - 1996. - № 14. - Р. 3077 - 3085.

140. Popov, K.I. Critical Evaluation of Stability Constants of Phosphonic Acids /

K.I. Popov, H. Ronkkomaki, L.H.J. Lajunen // Pure Appl. Chem. - 2001. - Vol. 73. - № 10. - P. 1641 - 1677.

141. Ichikawa, T. Protonation behavior and intramolecular interactions of а, ю-alkanediaminepolymethylenepolyphosphonates / T. Ichikawa, K. Sawada // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 1997. - Vol. 70. - № 4. - P. 829 - 835.

163

142. Sawada, K. Protonation equilibria of nitrilotris(methylenephosphonato)-and ethylenediamine-tetrakis(methylenephosphonato)-complexes of scandium, yttrium, and lanthanoids / K. Sawada, M. Kuribayashi, T. Suzuki, H. Miyamoto // J. Solution Chem. - 1991. - Vol. 20. - № 8. - Р. 829 - 839.

143. Кабачник, М.И. Фосфорорганические комплексоны / М.И. Кабачник, Т.Я. Медведь, Н.М. Дятлова, М.В. Рудомино // Успехи химии. - 1974. - Т. 43. - №9. - С.1554 - 1574.

144. Dubey, S. A Study in the Complex Formation of Thiodiacetic, Thiodipropionic, Dithiodiacetic, Iminodiacetic, and Oxydiacetic Acids with Nickel and Copper Ions / S. Dubey, R. Baweja, D. Puri // J. Indian Chem. Soc. - 1984. - Vol. 61. - P. 701 - 702.

145. Felcman, J. Complexes of oxovanadium(IV) with polyaminocarboxylic acids / J. Felcman, J. da Silva // Talanta. - 1983. - Vol. 30. - № 8. - P. 565 -570.

146. Nakagawa, G. Performances of Lead and Copper(II) Ion-selective Electrodes in Metal Buffer Solutions and the Determination of the Stability Constants of Lead and Copper(II) Complexes / G. Nakagawa, H. Wada, T. Sako // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 1980. - Vol. 53. - № 5. - P. 1303 - 1307.

147. Stella, R. A study of copper and cadmium iminodiacetate complexes by ion-selective electrodes and application to cadmium monitoring / R. Stella, G. Valentini // Anal. Chim. Acta. - 1983. - Vol. 152. - P. 191 - 202.

148. Van der Linden, W.E. Formation constants of mercury(II) with some buffer/masking agents and the formation of mixed-ligand complexes / W.E. Van der Linden, C. Beers // Talanta. - 1975. - Vol. 22. - № 1. - Р. 89 - 92.

149. Li, B. Ionic strength dependence of rare earth and yttrium nitrilotriacetate complexes at 25°C / B. Li, R.H. Byrne / Aquat. Geochem. 1997. - Vol. 3. - № 2. - Р. 99 - 115.

150. Mishra, S.K. Study of mixed ligand complexes of Hg(II), Be(II) and Cu(II) by paper electrophoresis. M-nitrilotriacetate-adenine systems / S.K. Mishra,

164

A.P. Mishra, K.L. Yadava // Rev. Roum. Chim. - 1989. - Vol. 34. - № 9/10. -Р. 1877 - 1885.

151. Ramamoorthy, S. Equilibrium studies of metal-ion complexes of interest to natural waters-VIII: Fulvate-phosphate, fulvate-NTA and NTA-phosphate complexes of Pb2+, Cd2+ and Zn2+ / S. Ramamoorthy, P.G. Manning // J. Inorg. Nucl. Chem. - Vol. 36. - № 3. - P. 695 - 698.

152. Still, E. Stability of ternary copper-nitrilotriacetic acid ^mplexes / E. Still // Anal. Chim. Acta. - 1979. - Vol. 107. - P. 105 - 112.

153. Crouch, A.M. Comparative study of cyclic voltammetry with potentiometric analysis for determining formation constants for polyaminocarboxylate-metal ion complexes / A.M. Crouch, L.E. Khotseng, M. Polhuis, D.R. Williams // Anal. Chim. Acta. - 2001. - Vol. 448. - № 1-2. - P. 231 - 237.

154. Горелова, Р.И. Потенциометрическое исследование образование комплексов меди с этилендиаминдиянтарной кислотой и этилендиаминтетрауксусной кислотой / Р.И. Горелова, В.А. Бабич, И.П. Горелов // Журн. неорган. химии. - 1971. - Т. 16. - № 7. - С. 1873 - 1877.

155. Yuchi, A. The performance of a cadmium ion-selective electrode in metal buffer solutions and the determination of the stability constants of cadmium complexes / A. Yuchi, H. Wada, G. Nakagawa // Anal. Chim. Acta. - 1983. -Vol. 149. - P. 209 - 216.

156. Esteban, M. Formation constants of some mercury(II) complexes determined from their anodic polarographic signals / M. Esteban, E. Casassas, L. Fernandez // Talanta. - 1986. - Vol. 33. - P. 843 - 846.

157. Brunetti, A.R. Thermodynamics of ion association. XIX. Complexes of divalent metal ions with monoprotonated EDTA / A.R. Brunetti, G.H. Nancollas, P.N. Smith // J. Am. Chem. Soc. - 1969. - Vol. 91. - №17. - P. 4680 - 4683.

158. Kumar, K. Determination of stability constants of mixed ligand complexes by kinetic method: Part II Mixed ligand complexes of aminocarboxylates &

165

cyanide ion with nickel (II) / K. Kumar, P.C. Nigam // Indian J. Chem. - 1979.

- Vol. 18A. - P. 247 - 251.

159. Hsue, T-M. The Stabilities and Thermodynamic Properties of Titanium(IV) Chelates of Some Aminopolycarboxylic Acids / T-M. Hsue, S-T. Wu, Z-F. Lin // J. Chin. Chem. Soc. (Taipei) - 1985. - Vol. 32. - P. 417 - 423.

160. Korsse, J. Stability constants of the ternary complexes of CuDTPA, NiDCTA, CrEDTA, CoHEEDTA, NiHEEDTA and CuHEEDTA with OH / J. Korsse, G.A.J. Leurs, P.W.F. Louwrier // Talanta. - 1985. - Vol. 32. - № 6. -P. 451 - 455.

161. Deluchat, V. Divalent cations speciation with three phosphonate ligands in the pH-range of natural waters / V. Deluchat, J.C. Bollinger, B. Serpaud, C. Caullet // Talanta. - 1997. - Vol. 44. - № 5. - P. 897 - 907.

162. Deluchat, V. Protonation an dcomplexation constants of 1-hydroxyethane-1,1'-diphosphonic acid (HEDP) with divalent cations: a study of insoluble complexes of HEDP with Pb(II) and Cd(II) / V. Deluchat, B. Serpaud, C. Caullet, J-C. Bollinger // Phosphorus Sulfur Silicon. - 1995. - Vol. 104. - P. 81

- 92.

163. Rizkalla, E.N. Metal chelates of phosphonate-containing ligands-V Stability of some 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid metal chelates / E.N. Rizkalla, M.T. Zaki, M.I. Ismail // Talanta. - 1980. - Vol. 27. - № 19. - P. 715 - 719.

164. Sawada, K. Complex formation of aminopolyphosphonates. 2. Stability and structure of nitrilotris(methylenephosphonato) complexes of the divalent transition metal ions in aqueous solution / K. Sawada, T. Araki, T. Suzuki, K. Doi // Inorg. Chem. - 1989. - Vol. 28. - № 13. - P. 2687 - 2688.

165. Васильев, В.П. Комплексные соединения никеля(П) с

нитрилотриметиленфосфоновой кислотой / В.П. Васильев, В.И. Шорохова, А.В. Катровцева, Т.Ю. Абдуллаева // Журн. неорган. химии. -1990. - Т. 35. - № 2. - С. 369 - 372.

166. Морозова С.С., Никитина Л.В., Дятлова Н.М., Серебрякова Г.В. Изучение комплексообразования нитрилотриметилфосфоновой кислоты с

166

некоторыми переходными металлами / С.С. Морозова, Л.В. Никитина, Н.М. Дятлова, Г.В. Серебрякова // Журн. неорган. химии. - 1975. - Т. 20. -№ 2.- С.413 - 417.

167. Duan, W. Stability and Structure of

Ethylenedinitrilopoly(methylphosphonate) Complexes of the Divalent Transition Metal Ions in Aqueous Solution / W. Duan, K. Satoh, K. Sawada // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 2001. - Vol. 74. - № 3. - P. 487 - 493.

168. Motekaitis, R.J. Equilibriums of ethylenediamine-N,N,N',N'-tetrakis(methylenephosphonic) acid with copper(II), nickel(II), cobalt(II), zinc(II), magnesium(II), calcium(II), and iron(III) ions in aqueous solution / R.J. Motekaitis, I. Murase, A.E. Martell // Inorg. Chem. - 1976. - Vol. 15. - P. 2303 - 2306.

169. Киселев, Ю.М. Химия координационных соединений / Ю.М. Киселев, Н.А. Добрынина. - М.: Академия, 2007. - 352 с.

170. Zenobi, M.G The effects of 1-hydroxyethane-(1,1-diphosphonic acid) on the adsorptivepartitioning of metal ions onto ү -AlOOH / M.G Zenobi, L. Hein, E. Rueda // J. Colloid Interface Sci. - 2005. - Vol. 284. - P. 447 - 454.

171. Nowack, B. The Influence of Metal Ions on the Adsorption of Phosphonates onto Goethite / B. Nowack, A.T. Stone // Environ. Sci. Technol. - 1999. - Vol. 33. - P. 3627 - 3633.

172. Quffelec, C. Surface Modification Using Phosphonic Acids and Esters / C. Queffelec, M. Petit, P. Janvier, D. A. Knight, B. Bujoli // Chem. Rev. - 2012. V. Р.3777-3807.

173. Zenobi, M.Q An ATR-FTIR study of different phosphonic acids adsorbed onto boehmite / M.Q Zenobi, C.V. Luengo, M.J. Avena, E.H. Rueda // Spectrochim. Acta, Part A. - 2010. - Vol. 75. - P. 1283 - 1288.

174. Bowers, A.R. Adsorption characteristics of polyacetic aminoacids onto hydrous y-Al2O3 / A.R. Bowers, C.P. Huang // J. Colloid Interface Sci. - 1985. - Vol. 105. - № 1. - Р. 197 - 215.

167

175. Noren, K. Adsorption Mechanisms of EDTA at the Water-Iron Oxide Interface: Implications for Dissolution / K. Noren, J.S. Loring, J.R. Bargar, P. Persson // J. Phys. Chem. C. - 2009. - Vol. 113. - № 18. - Р. 7762 - 7771.

176. Nowack, B. Environmental Chemistry of Aminopolycarboxylate Chelating Agents / B. Nowack // Environ. Sci. Technol. - 2002. - Vol. 36. - № 19. - P. 4009 - 4016.

177. Nowack, B. Environmental chemistry of phosphonates (review) / B. Nowack // Water Res. - 2003. - Vol. 37. - P. 2533 - 2546.

178. Nowack, B. Determination of Dissolved and Adsorbed EDTA Species in Water and Sediments by HPLC / B. Nowack, F.G. Kari, S.U. Hilger, L. Sigg // Anal. Chem. - 1996. - Vol. 68. - P. 561 - 566.

179. Burnett, M.G. The enhanced adsorption of cadmium on hydrous aluminium(III) hydroxide by ethylenediaminetetraacetate / M.G. Burnett, C. Hardacre, J.M. Mallon, H.J. Mawhinney, R.M. Ormerod // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2000. - Vol. 2. - Р. 1273 - 1279.

180. Elliott, H.A. The adsorption characteristics of Cu(II) in the presence of chelating agents / H.A. Elliott, C.P. Huang // J. Colloid Interface Sci. - 1979. -Vol. 70. - № 1. - p. 29 - 45.

181. McBride, M.C. Influence of glycine on Cu2+ adsorption by microcrystalline gibbsite and boehmite/ M.C. McBride // Clays Clay Miner. - 1985. - Vol. 33. - № 5. - P. 397 - 402.

182. Bargar, J.R. Outer Sphere Adsorption of Pb(II)EDTA on Goethite / J.R. Bargar, P. Persson, G.E. Brown // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1999. - Vol. 63. - № 19-20. - P. 2957 - 2967.

183. Crystallography Open Database. URL: http://

http://www.crystallography.net/cod/ (дата обращения 15.04.2017 г.)

184. Антонова, А.С. Влияние ЭДТА на сорбцию тяжелых металлов гетитом / А.С. Антонова, Т.Н. Кропачева, М.В. Дидик, В.И. Корнев // Вестник Удм. ун-та. Физика. Химия. - 2013. - № 1. - С. 3 - 10.

168

185. Семушина, Ю.П. Сорбция анионов [Сг(С2О4)з]^' и [Cr(CNS)6]^' на оксигидроксидах железа (III) и алюминия / Ю.П. Семушина, С И. Печенюк, Л.Ф. Кузьмич // Сорбц. и хроматогр. процессы 2013. - Т. 13. -Вып. 6. - С. 833 -838.

186. Васильев, В.П. Практикум по аналитической химии / В.П. Васильев, Р.П. Морозова, Л.А. Кочергина. - М.: Химия, 2000. - 328 с.

187. Пешкова, В.М. Аналитическая химия никеля / В.М. Пешкова, В.М. Савостина. - М.: Наука, 1966. - 205 с.

188. Stability Constant Computation Programs. URL:

http://www.hyperquad.co.uk/ (дата обращения 11.02.2014 г.)

189. ACD/ChemSketch for Academic and Personal Use. URL: http://www.acdlabs.com/resources/freeware/chemsketch/ (дата обращения 11.02.2015 г.)

190. Martell, A.E. Critical Stability Constants. Volum 5: First Supplement / A.E. Martell, R.M. Smith. -N. York: Plenum Press, 1982. - 604 p.

191. Liu, C. Detoxification of Arsenite through Adsorption and Oxidative Transformation on Pyrolusite / C. Liu, X. Wang, X. Li, J. Yang // Clean: Soil, Air, Water. - 2012. - Vol. 40. - № 1. -P. 1 - 9.

192. Janusz, W. Electrical double layer at manganese oxides/l:l electrolite solution enterface / W. Janusz, A. Galgan // Physicochem. Probl. MI. - 2001. -Vol. 35.-P. 31-41.

193. Kim, C.S. EXAFS study of mercury(II) sorption to Fe-and Al-(hydr)oxides. I. Effect of pH / C.S. Kim, J. Rytuba, G.E.Jr. Brown // J. Colloid Interface Sci. -2004.-Vol.271.-P.l -15.

194. Liang, P. Effect of salinity and humic acid on the sorption of Hg on Fe and Mn hydroxides / P. Liang, Y. Li, C. Zhang, Sh. Wu, H. Cui, Sh.Yu, M.H. Wong // J. Hasardous Materials. - 2013. - Vol. 244-245. - P. 322 - 328.

195. Borrow, N.J. The effects of pH and chloride concentration on mercury sorption. I. By goethite / N.J.Borrow, V.C. Cox // Eur. J. Soil Sci. - 1992. -Vol. 43.-№2.-P. 295 -304.

169

196. Угай, Я.А. Общая и неорганическая химия / Я. А. Угай. - М.: Высшая школа, 1997. - 527 с.

197. Chen, S.B. Adsorption of aqueous Cd2+, Pb2+, Cu2+ ions by nanohydroxyapatite: Single- and multi-metal competitive adsorption study / S.B. Chen, Y.B. Ma, L. Chen, K. Xian // Geochem. J. - 2010. - Vol. 44. - Р. 233 -239.

198. Антонова, А.С. Адсорбция катионов меди(П) на почве и гетите в присутствии нитрилтриметиленфосфоновой кислоты / А.С. Антонова, Т. Н. Кропачева, Н. В. Духтанова, М.В. Дидик, В.И. Корнев // Вестн. Удм. ун-та. Физика. Химия. - 2013. - № 4. - С. 3 - 10.

199. Антонова, А.С. Применение комплексонов для регулирования сорбционных процессов с участием катионов тяжелых металлов / А.С. Антонова, Т.Н. Кропачева, М.В. Дидик, В.И. Корнев / Весник Казансого технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 4. - С. 48 - 52.

200. Антонова, А.С. Влияние оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) на сорбцию тяжелых металлов гетитом / А.С. Антонова, Т.Н. Кропачева, М.В. Дидик, В.И. Корнев / Сорбц. и хроматогр. процессы. - 2014. - Т. 14. - Вып. 2. - С. 65 - 72.

201. Антонова, А.С. Моделирование процессов комплексообразования меди(П) с оксиэтилидендифосфоновой кислотой в растворе и на поверхности гетита / А.С. Антонова, Т.Н. Кропачева, Н.В. Новикова, В.И. Корнев // Вестник технологического университета. - 2016. - Т. 9. - № 2. -С. 17 - 22.

202. Zenobi, M.C. An ATR-FTIR study of different phosphonic acids in aqueous solution / M.C. Zenobi, C.V. Luengo, M.J. Avena, E.H. Rueda // Spectrochim. Acta Mol. Biomol. Spectrosc. - 2008. - Vol. 70. - № 1. - Р. 270 - 276.

203. Кропачева, Т.Н. Моделирование сорбции катионов меди(П) на гетите из водных растворов комплексонов // Т.Н. Кропачева, А.С. Антонова, В.И. Корнев // Журн. неорган. химии. - 2017. - № 2. - C. 17 - 26.

170

204. Bowers, A.R. Adsorption Characteristics of Metal-EDTA Complexes onto Hydrous Oxides / A.R. Bowers, C.P. Huang // J. Colloid Interface Sci. - 1986. - Vol. 110. - № 2. - P. 575 - 590.

205. Кропачева, Т.Н. Влияние аминополикарбоксилатов на сорбцию катионов меди(П) (гидр)оксидами железа, алюминия и марганца / Т.Н. Кропачева, А.С. Антонова, В.И. Корнев // Почвоведение. - 2016. - № 7. -С. 822 - 830.

206. Копцик, Г.Н. Современные подходы к ремедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами (обзор литературы) / Г.Н. Копцик // Почвоведение. -2014. - № 7. - С. 851-868.

207. Dermont, G. Soil washing for metal removal: A review of physical/chemical technologies and field applications / G. Dermont, M. Bergeron, G. Mercier, M. Richer-Lafleche // J. Hazard. Mater. - 2008. - Vol. 152. - № 1. - Р. 1 - 31.

208. Lestan, D. The use of chelating agents in the remediation of metal-contaminated soils: A review / D. Lestan, C. Luo, X. Li // Environ. Pollut. -2008. - Vol. 153. - № 1. - P. 3 - 13.

209. Петров, В.Г. Использование кислотных реагентов при утилизации осадков сточных вод / В.Г. Петров, В.П. Семакин, А.В. Трубачев. -Ижевск: Ин-т прикладной механики УрО РАН, 2005. - 186 с.

210. Кропачева, Т.Н. Комплексоны как реагенты для деметаллизации загрязненных седиментов / Т.Н. Кропачева, А.С. Антонова, Ю.В. Рабинович, В.И. Корнев // Журнал прикладной химии. - 2014. - Т. 87. -№ 10. - С. 1421 - 1428.

211. Антонова, А.С. Комплексоны как реагенты для рекультивации никель-загрязненных седиментов / А.С. Антонова, Т.Н. Кропачева, В.И. Корнев // Извест. высш. учеб. заведений. Химия и химическая технология. - 2014. -Т.57. - № 12. - С. 102 - 106.

212. Дидик, М.В. Применение комплексонов для рекультивации почв, загрязненных тяжелыми металлами / М.В. Дидик, Т.Н. Кропачева, А.А.

171

Леконцева, А С. Антонова, Ю.В. Рабинович, В.И. Корнев // Экология и промышленность России. - 2014. - № 10. - С. 12 - 17.

213. Леконцева, А. А. Влияние ЭДТА на сорбцию тяжелых металлов почвой / А.А. Леконцева, Т.Н. Кропачева, М.В. Дидик, В.И. Корнев // Вестн. Удм. ун-та. Физика. Химия. - 2013. - № 2. - С. 26 - 34.

214. Wasay, S.A. Remediation of Soils Polluted by Heavy Metals using Salts of Organic Acids and Chelating Agent / S.A. Wasay, S.F. Barrington, S. Tokunaga // J. Environ. Technol. - 1998. - Vol. 19. - № 4. - P. 369 - 379.

215. Климов, E C. Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод / Е.С. Климов, М.В. Бузаева. - Ульяновск: УлГТУ, 2011. - 201 с.

216. Karwowska, В. Optimalization of Metals Ions Extraction from Industrial Wastewater Sludge with Chelating Agents / B. Karwowska // Arch. Environ. Prot.-2012.-Vol. 38.-№4.-P. 15-21.

217. Мингалев, П.Г. Химическое модифицирование поверхности оксидных материалов органическими кислотами фосфора (V) и их эфирами / П.Г. Мингалев, Г.В. Лисичкин // Успехи химии. - 2006. - Т. 75. - № 6. - С. 604-624.

218. Mohapatra, S. Synthesis and stability of functionalized iron oxide nanoparticles using organophosphorus coupling agents / S. Mohapatra, P. Pramanik // Colloids Surf., A. - 2009. - Vol. 339. - № 1-3. - P. 35 - 42.

219. Das, M. Biofunctionalized, Phosphonate-Grafted, Ultrasmall Iron Oxide Nanoparticles for Combined Targeted Cancer Therapy and Multimodal Imaging / M. Das, D. Mishra, P. Dhak, S. Gupta, T. K. Maiti, A. Basak, P. Pramanik // Small. - 2009. - № 5. - P. 2883 - 2893.

220. Толмачева, В.В. Магнитные сорбенты на основе наночастиц оксидов железа для выделения и концентрирования органических соединений / В.В. Толмачева, В.В. Апяри, ЕВ. Кочук, С.Г. Дмитриенко// Журнал аналитической химии. - 2016. - Т. 71. - № 4. - С. 339 - 356.

172

221. Liu, Y. Study on the adsorption of Cu(II) by EDTA functionalized ҒезО4 magnetic nano-particles / Y. Liu, M. Chen, Y. Hao // Chem. Eng. J. - 2013. -Vol. 218. -P. 46-54.

222. Hao, Y. Effective removal of Си (II) ions from aqueous solution by aminofunctionalized magnetic nanoparticles / Y. Hao, M. Chen, Z. Hu // J. Hazard. Mater. - 2010. - Vol. 184. - № 1-3. - P. 392 - 399.

223. Wu, W. Magnetic Iron Oxide Nanoparticles: Synthesis and Surface Functionalization Strategies / W. Wu, Q. He, Ch. Jiang //Nanoscale Res. Lett. -2008.-№3.-P. 397 -415.

224. Антонова, AC. Применение модифицированных фосфоновым комплексоном магнитных оксидов железа для сорбции катионов тяжелых металлов / А С. Антонова, Т.Н. Кропачева, Ю.Я. Колида, В.И. Корнев // Сорбц. и хроматогр. процессы. - 2015. - Т. 15. - Вып. 6. - С. 280 - 289.

225. Антонова, АС. Гетерогенизация фосфоновых комплексонов на магнитных оксидах железа / А С. Антонова, Т.Н. Кропачева, А. Ю. Журавлева, В.И. Корнев // Сборник трудов Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы адсорбции и катализа» - Иваново, Плес, 2016-С. 135 - 139.

226. Wang, S.H. Amino-tris-(methylenphosphonic acid) layers adsorption on AA6061 aluminum alloy / S.H. Wang, C.S. Liu, F.J. Shan, G.C. Qi // Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.). -2008. - Vol. 21. -№ 5. -P. 355 -361.