Gleichgewicht und Kinetik der Komplexierung von Nickel(II)ionen mit Huminsäure und Salicylsäure als Modellsubstanz

Barwinski A. Gleichgewicht und Kinetik der Komplexierung von Nickel(II)ionen mit Huminsäure und Salicylsäure als Modellsubstanz. Bielefeld (Germany): Bielefeld University; 2002.In der Dissertation wurde die Statik und Kinetik der Komplexierung von Nickel(II)ionen an Huminsäure untersucht. Huminsäure ist ein strukturell sehr komplexes Polymer. Daher dient Salicylsäure, die ein Baustein der Huminsäure ist, als Modellsubstanz. Stopped-flow-Experimente mit wässrigen Salicylsäure- und Nickel(II)-Lösungen liefern reproduzierbare Ergebnisse und erlauben die geschlossene Interpretation eines einfachen Reaktionsschemas. Die Interpretation eines erweiterten Reaktionsschemas ergibt weitere Informationen zum Reaktionsmechanismus, jedoch können nicht alle Konstanten im erweiterten Schema bestimmt werden. Die Komplexierungsreaktion von Nickel(II)ionen mit Huminsäure wird mit folgenden statischen Messmethoden beobachtet: photometrische Titration mit Murexid, Titration mit einem Protonenindikator und potentiometrische Titration. Die Auswertungen der statischen Messungen ergeben: 1. Nickel(II)ionen binden überwiegend einzähnig an Huminsäure, 2. verschiedene Messmethoden zeigen einheitliches Komplexierungsverhalten, 3. Nickel(II)ionen binden schwach an Huminsäure, 4. Es wird keine Sättigungskonzentration erreicht. Die kinetischen Messungen der Nickelkomplexierung von Huminsäure erfolgen in Anlehnung an die stopped-flow-Messungen mit der Salicylsäure. Eine qualitative Zuordnung der beobachteten drei Relaxationseffekte ist möglich. Der schnellste Effekt wird durch Vergleich mit Salicylsäure der Reaktion von Nickel(II)ionen mit phenolischen Gruppen in Nachbarstellung zu Carboxylatgruppen zugeordnet. Der mittlere Effekt wird der Konformationsänderung der Huminsäure nach der Bindung zugeordnet. Der langsamste Effekt liegt im Zeitbereich der Reaktion von Kohlendioxid mit Wasser. Zusätzlich ergibt die Amplitudenauswertung, dass noch ein vierter, schnellerer Effekt vorhanden ist. Dieser wird durch Vergleich mit Polycarbonsäuren der Reaktion von Nickel(II)ionen mit Carbonsäuregruppen der Huminsäure zugeordnet