Készítette: NÁDOR JUDIT. Témavezető: Dr. HOMONNAY ZOLTÁN. ELTE TTK, Analitikai Kémia Tanszék 2010

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Készítette: NÁDOR JUDIT. Témavezető: Dr. HOMONNAY ZOLTÁN. ELTE TTK, Analitikai Kémia Tanszék 2010"

Adrián Fazekas
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Készítette: NÁDOR JUDIT Témavezető: Dr. HOMONNAY ZOLTÁN ELTE TTK, Analitikai Kémia Tanszék 2010

2 Bevezetés, célkitűzés Mössbauer-spektroszkópia Kísérleti előzmények Mérések és eredmények Összefoglalás

EDTA és más kelátképző vegyületek széles körű felhasználása (mezőgazdaság, gyógyszeripar, papírgyártás, tisztítószerek) környezeti hatásaik (nehézfémek, radionuklidok mobilizálása, vizekben oldott

3 EDTA és más kelátképző vegyületek széles körű felhasználása (mezőgazdaság, gyógyszeripar, papírgyártás, tisztítószerek) környezeti hatásaik (nehézfémek, radionuklidok mobilizálása, vizekben oldott fémionok mennyiségének és kémiai formájának megváltoztatása) fontos a reakciók kinetikájának tanulmányozása többféle kelátképző (EDTA, CyDTA, HEDTA) és többféle reagens (H 2 O 2, peroxinitrit) alkalmazásával

4 Fe III (CyDTA) + ONOO reakciónak a követése különböző ph-kon egyes szakaszokban a különböző specieszek azonosítása Mössbauer-spektroszkópia alkalmazásával

5 γ-sugárzás visszalökődésmentes magrezonanciaabszorpciója nagy érzékenység (13 nagyságrend) leggyakoribb forrás és abszorbens: 57 Fe (14,4 kev) információk az atommag környezetéről gyorsfagyasztásos oldat-módszer (80 K)

6 Doppler-effektus

7 Izomereltolódás a gerjesztett és alapállapothoz tartozó magsugárnégyzetek várható értéke a forráshoz és a mintához tartozó elektronsűrűség a mag helyén oxidációs állapot spinállapot kötések jellege

8 Kvadrupólus felhasadás térgradiens (elektronok eloszlásának gömbszimmetrikustól való eltérése) molekulaszimmetria elektronszerkezet oxidációs állapot spinállapot koordinációs és kötési viszonyok

9 Mágneses felhasadás mágneses indukció nagysága a mag helyén mágneses tulajdonságok ferromágnesség, paramágnesség

10 Paramágneses spinrelaxáció lassú relaxáció τ Larmor < τ relax τ relax gyors relaxáció τ Larmor > τ relax τ relax elektronoktól származó mágneses momentum a mag mágneses momentuma

11 Ariane Brausam és munkatársai (2009) a Fe III (CyDTA) H 2 O 2 -rendszert tanulmányozták különböző kémhatású mintákat vizsgáltak az 5,0 11,6 ph-tartományban azonosított specieszek: [Fe III (CyDTA)H 2 O] [Fe III (CyDTA)OH] 2 [Fe III (CyDTA)(η 2 -O 2 )] 3 [{Fe III (CyDTA)} 2 (μ-o)] 4 [{Fe III (CyDTA)} 2 (μ-o 2 )] 4 relaxációs komponens egy tipikus spektrum a Fe III (CyDTA) H 2 O 2 rendszerről (BRAUSAM, A. et. al. 2009)

12 [{Fe III (CyDTA)} 2 (μ-o)] 4 [Fe III (CyDTA)(η 2 -O 2 )] 3- közvetlenül a reakció után relaxációs komponens reakció után 8 perccel reakció után 16 perccel kb. 13 ph-jú Fe III (CyDTA)-peroxinitrit-rendszer spektrumai

13 Ferrihidrit a reakció után 1,5 órával 10 mm/s-os sebességtartományban a reakció után 1,5 órával 4 mm/s-os sebességtartományban kb. 13 ph-jú Fe III (CyDTA)-peroxinitrit-rendszer spektrumai

14 [Fe III (CyDTA)(η 2 -O 2 )] 3- közvetlenül a reakció után relaxációs komponens reakció után 3 perccel [{Fe III (CyDTA)} 2 (μ-o)] 4 [Fe III (CyDTA)(OH)] 2 reakció után 1 órával 10,7 ph-jú Fe III (CyDTA)-peroxinitrit-rendszer spektrumai

15 [Fe III (CyDTA)(η 2 -O 2 )] 3- közvetlenül a reakció után [{Fe III (CyDTA)} 2 (μ-o)] 4 [Fe III (CyDTA)(OH)] 2 reakció után 2,5 perccel reakció után 1,5 órával 9,9 ph-jú Fe III (CyDTA)-peroxinitrit-rendszer spektrumai

16 peroxinitrit vizes oldatában nitrogén-monoxid képződésével hidrogén-peroxid keletkezhet: 2 HONOO + 2 H 2 O 3 H 2 O NO H 2 O 2 alkalmazása reagensként

17 [{Fe III (CyDTA)} 2 (μ-o)] 4 közvetlenül a reakció után [Fe III (CyDTA)(η 2 -O 2 )] 3- [Fe III (CyDTA)(OH) 2 ] 3 reakció után 6 perccel [Fe III (O,OH,CyDTA) ] reakció után 12 perccel 12,9 ph-jú Fe III (CyDTA)-hidrogén-peroxid-rendszer spektrumai

18 alspektrum (mm/s) /ε Q (mm/s) B (T) [Fe III (CyDTA)(OH)] 2- szextett 0,55 (0,55) 0,01 (0,06) 52,89 (52,8) [Fe III (CyDTA)(η 2 -O 2 )] 3- szextett 0,60 (0,61) 0,71 (0,80) 50,73 (50,2) [Fe III (CyDTA)(H 2 O)] szextett 0,58 (0,57) -0,12 (-0,25) 53,05 (53,0) [{Fe III (CyDTA)} 2 (μ-o)] 4 dublett 0,45 (0,44) 1,63 (1,69) - [Fe III (CyDTA)(OH) 2 ] 3- szextett 0,54 0,14 47,73 [Fe III (O,OH,CyDTA) ] dublett 0,44 0,98 - ferrihidrit dublett 0,40 0,77 - Fe III (CyDTA)-peroxinitrit-rendszerben és a Fe III (CyDTA)-H 2 O 2 -rendszerben (BRAUSAM, A. et. al. 2009) azonosított specieszek Mössbauer-paraméterei

Fe III -Cydta-peroxinitrit rendszerben keletkező specieszek azonosítása a specieszek többsége megegyezett a Fe III (CyDTA)-H 2 O 2 - rendszerben keletkezőkkel nagyon lúgos rendszerben

19 Fe III -Cydta-peroxinitrit rendszerben keletkező specieszek azonosítása a specieszek többsége megegyezett a Fe III (CyDTA)-H 2 O 2 - rendszerben keletkezőkkel nagyon lúgos rendszerben feltételezhetően az idáig nem azonosított [Fe III (CyDTA)(OH) 2 ] 3- speciesz jött létre a peroxinitrit bomlása során keletkezett hidrogén-peroxid reagálhatott a Fe III -Cydta-val a kétféle kivált csapadék valószínűleg ferrihidrit, illetve CyDTA ligandumot is tartalmazó vas-oxi-hidroxid [Fe III (O,OH,CyDTA)] volt további mérések (más ph-n, hosszabb mérési idő, hűtött reakció)

20 Köszönet illeti témavezetőmet, Dr. Homonnay Zoltánt a szakdolgozatom elkészítésében nyújtott segítségért és értékes szakmai tanácsaiért. Köszönöm Dr. Kuzmann Ernő egyetemi magántanárnak, Dr. Németh Zoltán adjunktusnak, Dr. Kovács Krisztina tanársegédnek és Bor Istvánné technikusnak, hogy laboratóriumi munkámban nagy segítséget nyújtottak. Végül, de nem utolsó sorban szeretném megköszönni, hogy a Kémia Intézet Analitikai Kémia Tanszéke, illetve a Magkémiai Laboratórium lehetőséget biztosított kutatómunkám méréseinek elvégzéséhez.

21 Köszönöm a figyelmet!

Hasonló dokumentumok

Vas-kelátok és peroxinitrit reakciójának tanulmányozása Mössbauer-spektroszkópiával

Vas-kelátok és peroxinitrit reakciójának tanulmányozása Mössbauer-spektroszkópiával Készítette: BUSZLAI PÉTER környezettudomány szakos hallgató Témavezető: DR. HMNNAY ZLTÁN egyetemi tanár ELTE-TTK, Analitikai