Complexation of cadmium to sulfur and oxygen functional groups in an organic soil

Karlsson, Torbjörn; Elgh-Dalgren, Kristin; Björn, Erik; Skyllberg, Ulf

doi:10.1016/j.gca.2006.10.011

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“…The presence of Cd in this portion of the plant bound to oxygen ligands may be representing only the sorption of cadmium and not the transport. It is shown in the literature that when Cd sorbs onto non-living biological materials such as biomass of Hydrilla verticillata, Pseudomonas aeruginosa, and organic soil, the Cd coordination occurs to some extent through oxygen ligands of available carboxyl groups [28][29][30]. The EXAFS of the Cd sulfide, Cd roots, Cd shoots and Cd cotyledons are shown in Fig.…”

Section: Cd-s Bond and Cd-o Bond Is Caused By The Donation Of Electromentioning

confidence: 99%

“…The cotyledon samples were found to have approximately 4 oxygen ligands with an interatomic distance of 2.22 Å. It is known that when S ligands become saturated or less abundant than O ligands, as in the case of corn cotyledons, Cd will bind through the O ligands from carboxylate groups to become a stable complex [30].…”

Section: Cd-s Bond and Cd-o Bond Is Caused By The Donation Of Electromentioning

confidence: 99%

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Coordination and speciation of cadmium in corn seedlings and its effects on macro- and micronutrients uptake

Castillo‐Michel

Hernandez

Martínez‐Martínez

et al. 2009

Plant Physiology and Biochemistry

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Section: Cd-s Bond and Cd-o Bond Is Caused By The Donation Of Electromentioning

confidence: 99%

Section: Cd-s Bond and Cd-o Bond Is Caused By The Donation Of Electromentioning

confidence: 99%

Coordination and speciation of cadmium in corn seedlings and its effects on macro- and micronutrients uptake

Castillo‐Michel

Hernandez

Martínez‐Martínez

et al. 2009

Plant Physiology and Biochemistry

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“…No caso do chorume, a presença de substân-cias húmicas com alta capacidade de complexar e adsorver metais pesados propicia um meio para adsorção dos mesmos. 22,[54][55][56][57] Outra justificativa é a interação deles com material particulado presente no chorume, uma vez que, de acordo com a literatura, 25,45,46 metais pesados podem apresentar elevadas afinidades por essas espécies.…”

Section: Figura 7 Percentual (M/m) De Mn E Zn Liberados Das Pilhas Eunclassified

“…22,[53][54][55][56] A pouca variação da condutividade do chorume nos ensaios com todas as pilhas nesse meio (Tabela 1) pode ser explicada com base nesse resultado.…”

Section: Na E Kunclassified

Simulação do intemperismo natural de pilhas zinco-carbono e alcalinas

Câmara¹,

Afonso²,

Silva³

et al. 2012

Quím. Nova

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Recebido em 8/2/11; aceito em 14/6/11; publicado na web em 5/8/11 SIMULATION OF NATUAL WEATHERING OF ZINC-CARBON AND ALKALINE BATTERIES. Spent alkaline and Zn-C batteries were placed in seawater, rainwater or landfill leachate at room temperature for up 30 days in order to simulate natural weathering. After the experiments pH and electrical conductivity of the liquid were measured. The precipitate formed and the filtrate were submitted to metal analysis by ICP-OES. Seawater is the most corrosive medium, followed by landfill leachate. Pb, Cd and Hg were mainly in the filtrate. Fe, Mn and Zn were generally dominant in the precipitate. Na and K account for the electrical conductivity and are good indicators of the corrosion stage of the batteries.Keywords: spent batteries; weathering; heavy metals. INTRODUÇÃOIntemperismo é um conjunto de processos naturais de origem física (desagregação), química (decomposição) e biológica que causa a alteração dos materiais na superfície da Terra ao longo do tempo. 1,2 O produto desta deterioração é uma mistura de novos materiais que são estáveis no ambiente em que se deu a transformação. 1 Esses processos são aplicáveis ao estudo de degradação e/ou decomposição de qualquer material disposto em condições naturais de superfície.A lixiviação é o processo onde constituintes de um material sólido são liberados para o meio ambiente durante o contato com um fluxo de líquido por percolação ou difusão. 3,4 A água, seja como reagente ou como solvente, é o principal agente do intemperismo. 4 A solução contendo constituintes dissolvidos da fase sólida é chamada lixiviado. 3 A capacidade de transferência dos constituintes da fase sólida para o lixiviado (lixiviabilidade) é determinada expondo-se o material a uma solução com características conhecidas e determinando-se o grau de dissolução dos contaminantes. 4 A lixiviabilidade dos componentes depende de diversos fatores: tamanho de partícula (área superficial exposta); temperatura (solubilidade dos solutos na água); tempo de contato (estabelecimento ou não do equilíbrio de lixiviação); 3,4 agitação; relação líquido/sólido; pH (um dos fatores dominantes da mobilidade, solubilidade, complexação e retenção de metais pesados em solos, sedimentos e resíduos); 5,6 condições redox (importante quando os compostos formados na presença de oxigênio têm diferença significativa na solubilidade em relação àqueles formados sob condições redutoras); presença de agentes complexantes, CO 2 e O 2 ; presença de matéria orgânica dissolvida e em suspensão (ela influencia a biodisponibilidade e a mobilidade de metais pesados); 7,8 presença de micro-organismos (intemperismo biológico). [1][2][3]9 A extensão da liberação de constituintes de um resíduo sólido em ensaios de lixiviação é fundamental para definir: 9,10 o potencial de impacto ambiental através do transporte pela água, incluindo solo, lençol freático e contaminação de água de superfície; os riscos ecológicos e para a saúde humana a partir da disposição inadequada no ambiente; a eficácia de processos de tra...

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“…dent spectroscopic studies (e.g., EXAFS), makes it possible to determine the binding strength of a metal to specifi c functional groups in NOM. This approach was successfully used by Karlsson et al (2007) to describe the binding of Cd to functional groups in a forest peat soil.…”

Section: Modeling Copper(ii) Complexation In a Peat Soil Based On Spementioning

confidence: 99%

Modeling Copper(II) Complexation in a Peat Soil Based on Spectroscopic Structural Information

Karlsson

Elgh-Dalgren

Skyllberg

2008

Soil Science Soc of Amer J

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The speciation of Cu in soils and surface waters is largely influenced by complexation reactions with natural organic matter (NOM). In this study, ion selective electrode data for the binding of Cu2+ to a forest peat soil were collected as a function of equilibration time, pH (2.4–6.6), and total Cu(II) concentration (1–54g Cu kg−1 dry soil). As a first step, a one‐site Langmuir isotherm was successfully fitted to the Cu adsorption data for the complete concentration range at pH 4.6. In a second step, structural information extracted from extended x‐ray absorption fine structure (EXAFS) spectroscopy, showing that Cu(II) forms five‐membered rings with possible combinations of amine, carboxyl, and carbonyl functional groups in NOM, were used as input for chemical speciation calculations (using the chemical equilibrium model MINTEQA2). In agreement with the EXAFS results, a model consisting of one RNH2, forming monodentate complexes (Cu2+ + RNH2 ↔ RH2NCu2+; log stability constant KRH2NCu2+ = 9.2; −log acid dissociation constant [pKa] = 9.0 for RNH3+), and two adjacent RCOO− groups, forming bidentate complexes (Cu2+ + 2RCOO− ↔ Cu(OOCR)2; log stability constant β(RCOO)2Cu = 4.7; pKa = 4.5 for RCOOH), gave the best fit to the experimental data. Determined stability constants for Cu(II)–amine and Cu(II)–carboxyl complexes were in good agreement with well‐defined Cu complexes with amino acids and carboxyls, respectively.

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Complexation of cadmium to sulfur and oxygen functional groups in an organic soil

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