Stanovenie nulového náboja pre Sn-apatity pri rôznom pH

Stanovenie nulového náboja pre Sn-apatity pri rôznom pH

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
93%
Prevedenie (dizajn)
93%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Mgr. Kristína Ormandyová100%80%100%
Mgr. Paulína Galbavá100%100%100%
MVDr. Eva Holotová80%100%-
ISBN: 978-80-972360-1-4

Stanovenie nulového náboja pre Sn-apatity pri rôznom pH

Andrea Hamárová1 , Oľga Rosskopfová
1 Katedra jadrovej chémie, Prírodovedecká fakulta Univerzity Komenského v Bratislave, Bratislava 4, Slovenská republika
hamarova17@gmail.com

Nárast kvapalných ale aj pevných rádioaktívnych odpadov má negatívny dopad na životné prostredie. Produkcia týchto odpadov sa neustále zvyšuje následkom využívania jadrovej energetiky a rozvojom nukleárnej medicíny.

Apatity sú prírodné minerály, ktoré sa radia medzi fosforečnanové minerály. Vznikajú predovšetkým vo vyvretých horninách a premenených vápencoch. Vysoká chemická stabilita apatitu, jeho nízka rozpustnosť vo vode, vysoký špecifický merný povrch, vysoká sorpčná kapacita a pod., sú vlastnosti tohto sorbentu, vďaka ktorým je vhodný na použitie pri odstraňovaní ťažkých kovov a rádionuklidov z kvapalných odpadov. Najbežnejšia metóda, ktorá sa používa na prípravu syntetických apatitov je mokrá chemická zrážacia metóda. Syntetický apatit sa skladá z častíc, ktoré sa odlišujú svojou morfológiou, kryštalinitou, pórovitosťou a pod. Môžu sa vyskytovať ako monokryštály s veľkými rozmermi, ale môžu mať aj veľkosť nanočastíc. Všetky tieto vlastnosti závisia na jeho použití.

Cín patrí medzi ťažké kovy. Cínaté katióny, ktoré sa najčastejšie vyskytujú v oxidačnom stupni II a IV sa radia medzi najsilnejšie redukčné činidlá. Sn(II) je schopný redukovať 99mTc(VII) na 99mTc(IV), pričom sa Sn oxiduje z oxidačného stupňa II na IV.

Bod nulového náboja alebo aj pzc je základ pre opis povrchu častice. Jeho hodnota udáva také pH, pri ktorom má látka nulový náboj. pzc bol stanovený pomocou acido-bázickej titrácie pre vzorky apatitov pripravených z SnCl2 a H3PO4 (A4a, A4b) a SnCl2 a Na2HPO4 (A4c). Pri acido-bázickej titrácii je priebeh titračnej krivky vždy esovitý. Esovitý tvar je však  závislý od sily kyseliny a zásady. Z pH hodnôt a zo špecifického merného povrchu - SBET boli vypočítané hodnoty pzc. Pri experimente sa porovnávali hodnoty pzc pri pH3, pH4 a pH5. pH, pri ktorých vzorky apatitov A a – c nadobudli pHpzc boli nasledovné: pri počiatočnom pH3 boli hodnoty pHpzc 5,55 – 6,15, pri pH4 boli hodnoty v rozmedzí 5,37 – 6,67 a pri pH5 mali hodnoty pHpzc rozsah 8,62 – 9,25. Zistilo sa, že optimálne pH, na stanovenie bodov nulového náboja je pH 5. Pri nižšom pH, ktoré bolo v tomto prípade v rozmedzí 3,01 – 4,48,  dochádza k úplnému, alebo čiastočnému rozpúšťaniu sorbentov. Rovnako sa zistilo, že apatity A4 a – c nevykazujú tlmivé vlastnosti a počiatočné pH sa zo zvyšujúcou koncentráciou cínatých iónov sa nemenilo. Avšak hodnoty pHpzc vzrastali v poradí A4a ˂ A4b ˂ A4c, pričom počiatočné pH tieto výsledky neovplyvnilo. Pravdepodobne to bolo spôsobené metódou prípravy a vstupnými reaktantami.

Kľúčové slová: Sn-apatit, pHpzc

Poďakovanie: 
Zdroje: 

ROSSKOPFOVÁ, O., et al. (2010). Study of sorption processes of strontium on the synthetic hydroxyapatite. J. Radioanal. Nucl. Chem 287, 2011. p. 715-722.
HARDING, I.S. (2005) Surface charge and the effect of excess calcium ions on the hydroxyapatite surface. Biomaterials 26, 2005. p. 6818–6826.
GENESAN, K. (2008) Functionalization of Calcium Phosphate Nanoparticles with Organic Phosphates, Dissertation, Institut fur Anorganische Chemie der Unoversität Duisburg-Essen, Essen, Deutschland. 2008. p. 22.
SKARTSILA, K., SPANOS, N. (2007) Surface characterization of hydroxyapatite: Potentiometric titrations coupled with solubility measurements. Journal of Colloid and Interface Science 308, 2007. p. 405–412.

Diskusia