Дослідженно взаємодію гумінових кислот при різних значеннях рН середовища з іонами міді(ІІ), кобальту(ІІ), нікелю(ІІ). Встановлено, що розчинність гумінових кислот у воді залежить від величини рН і зростає з збільшенням рН середовища від 3 до 8. При рН=8 розчинність кислот досягає максимуму. Зменшення рН нижче 3 приводить до незначного збільшення розчинення, що очевидно обумовлено наявністю аміногруп в її структурі. Дослідження залежності кількості іонів міді(ІІ), зв’язаних з гуміновими кислотами від початкової концентрації СuSO4 в суміші показало, що ця величина зростає практично лінійно з збільшенням початкової концентрації солі міді. Лінійна залежність концентрації зв’язаних іонів міді(ІІ) від їх концентрації в розчині вказує на рівноважний характер процесу. Збільшення рН суміші від 4.0 до 4.6 приводить до збільшення солей міді з гуміновими кислотами. При рН близькому до 7, і низьких концентраціях солей міді утворюються водорозчинні солі гумінових кислот. Ці солі важко піддаються процесу осадження. При збільшенні концентрації солей міді(ІІ) і рН, близькому до 7, утворюється осад солей гумінових кислот та гідроксиду міді (ІІ). Більша концентрація зв’язаних іонів міді (ІІ) порівняно з концентрацією кислотних груп в гумінових кислотах сприяє утворенню малорозчинних солей міді. При малій концентрації гумінових кислот значення рН суміші знижується. Це пов’язано із взаємодією іонів металів з вільними кислотними групами і частковим комплексоутворенням іонів металу з аміногрупами гумінових кислот. Також відбувається витіснення аніонів кислот і іонів водню у розчин. Мінімальне значення рН суміші збільшується під час переходу солей металів в їх гідроксиди. Постійне значення рН пояснюється утворенням основних солей металів з гуміновими кислотами. Подальше збільшення концентрації натрієвих солей гумінових кислот в суміші приводить до збільшення рН суміші.
Дослідження залежності кількості іону кобальту (ІІ)зв’язаного натрієвими солями гумінових кислот від його концентрації в водному розчині при рН 4.6 показало, що вона описується прямою, як і для іонів міді(ІІ). Руйнування основних солей кобальту з гуміновими кислотами відбувається швидше, ніж солей міді при однакових величинах рН середовища. Це узгоджується з збільшенням рН водного розчину під час перетворення солей кобальту (ІІ) і міді (ІІ) в їх гідроксиди та підтверджує раніше сформульовану думку про утворення основних солей металів з гуміновими кислотами. Отже, гумінові кислоти і їх солі взаємодіють з іонами двовалентних перехідних металів в водному розчині із значенням рН в межах від 3 до 5. Кількість зв’язаних іонів металів збільшується з ростом рН середовища від 4.0 до 4.6.
В статті також наводиться порівняльна характеристика взаємодії гумінових кислот з іонами трьохвалентних металів. Показано, що додавання розчину солі тривалентного металу до дисперсії гумінових кислот зменшує його розчинність. Гумінова кислота практично розчинна при рН вище 10, за присутності солі алюмінію. Це, очевидно, пов'язано з утворенням алюмінату натрію і гумату натрію в цій області рН. Розчинність гумінових кислот зростає при рН вище 7 за присутності солі заліза. При рН 11 концентрація розчинних гумінових кислот становить не більше 60%. У цьому випадку утворюються нерозчинні частинки солей заліза, які сорбовані на макромолекулах гумінових кислот. Дослідження взаємодії іонів металів з гуміновою кислотою при рН 3,2 показали, що концентрація іонів металу, зв'язаних з гуміновою кислотою, пропорційна концентрації іонів металу в розчині. При низькій початковій концентрації іонів заліза в суміші, концентрація його в розчині близька до нуля. Початкове значення рН розчину гумінових кислот знаходиться в межах 3-6.8 і практично не залежить від концентрації іонів заліза, зв'язаного гуміновою кислотою. Концентрація іонів хрому, зв'язаних з гуміновими кислотами нижча, ніж іонів заліза. Відмінність між реакцією гумінових кислот з іонами хрому і іонами заліза може бути пов'язана з різницею в ступені гідролізу їх солей. Дослідження розчинності гумінових кислот при рН 6,8 з додаванням солей алюмінію, хрому, заліза, показали, що при низьких концентраціях солей утворюється дисперсія. Збільшення концентрації солі призводить до збільшення концентрації дисперсії. Більша частина гумінових кислот осідає при додаванні солей хрому або алюмінію при відношенні концентрації солі металу в суміші до концентрації кислотних груп гумінових кислот близько до 3. Водночас, рН розчину зменшується приблизно до 4, тоді як рН суміші гумінових кислот з сульфатом заліза зменшується до 3 при меншій концентрації солі тривалентного заліза в суміші. Гумінові кислоти практично нерозчинні при цьому рН. Отже, з додаванням до гумінових кислот низьких концентрацій солей алюмінію, хрому, заліза при рН 6,8 утворюється дисперсія. Збільшення концентрації солі призводить до збільшення концентрації дисперсії. Оскільки розчинність гумінових кислот залежить від рН розчину, то з додаванням розчину гідроксиду натрію до дисперсії гумінових кислот, розчинність їх збільшується. При рН, близькому до 8 вони практично розчиняються. Додавання розчину солі тривалентного металу до дисперсії гумінових кислот зменшує його розчинність.
1. Горова А. І., Орлов Д. С., Щербенко О. В. Гумінові речовини. – К.: Наук. думка, 1995. –
304 с. 2. Гумінові речовини в біосфері / під ред. Д. С. Орлова. – М.: Наука, 1993. – 238 с. 3. Мала
гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького.— Д. : Східний видавничий дім, 2004–2013.
4. Саранчук В. І., Ільяшов М. О., Ошовський В. В., Білецький В. С. Хімія і фізика горючих копалин. –
Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. – С. 600. 5. Лозановська І. М. та ін. Экология и охрана
биосферы во время хіміческого загрезнения. – М.: Высш. шк., 1998. – 287 с. 6. A. H. M. Veeken,
B. V. M. Hamelers, in: J. Drozd, S. S. Gonet, N. Senesi, J. Weber (Eds.), The Role of Humic Substances in
the Ecosystems and in Environmental Protection.// PTSH. – Wroclaw, (Poland), 1997. – P. 779.
7. A.H.M. Veeken, B.V.H. Hameles, in: J. Drozd, S. S. Gonet, N. Senesi, J. Weber (Eds.), The Role of
Humic Substances in the Ecosystems and in Environmental Protection, PTSH. – Wroclaw, (Poland),
1997. – P. 817. 8. G. Szabo, J. Guzi, R. A. Bulman, in: J. Drozd, S. S. Gonet, N. Senesi, J. Weber (Eds.),
The Role of Humic Substances in the Ecosystems and in Environmental Protection, PTSH. – Wroclaw,
(Poland), 1997. – P. 9. G. Ricca, C. Pastorelli, F. Severini, in: J. Drozd, S.S. Gonet, N. Senesi, J. Weber
(Eds.), The Role of Humic Substances in the Ecosystems and in Environmental Protection, PTSH. –
Wroclaw, (Poland), 1997. – Р. 175. 10. E Tipping – The adsorption of aquatic humic substances by iron
oxides. // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 1981. – Vol. 45. – N 1. – P. 191–199 11. H Xu, J Ephraim,
A Ledin, B Allard -Effects of fulvic acid on the adsorption of Cd (II) on alumina // Science of the total
environment. – 1989. – V. 81/82. – N3. – P. 653–660. 12. Bibak A. Cobalt, copper, and manganese
adsorption by aluminium and iron oxides and humic acid // Commun. Soil Sci. Plant Anal. – 1994. –
Vol. 25. – 3229 p. 13. Y Cao, M Conklin, E Betterton -Competitive complexation of trace metals with
dissolved humic acid // Environmental health perspectives. – 1995. – Vol. 103, N 1 – P. 29–32.
14. MF Benedetti, CJ Milne, DG Kinniburgh. Metal ion binding to humic substances: application of the
non-ideal competitive adsorption model // Environmental. – 1995. – Vol. 29, N 2. – P. 446–457.
15. Олійник Л. П. Дослідження взаємодії гумінових кислот з іонами феруму, алюмінію, хрому //
Вісник Національного університету “Львівська політехніка” “Хімія, технологія речовин та їх
застосування”. – 2017. – № 868. – С. 45–51.