Sorbenți Chelatanți pentru Reținerea Ionilor de Metale Grele

I.1 INTRODUCERE

Analiza corectă a diferitelor probe complexe (ape naturale sau uzate, materiale geologice, biologice şi industriale, substanţe de mare puritate), de obicei la nivel de urme, este una dintre cele mai dificile din punct de vedere analitic.

Dezvoltarea rapidă a instrumentelor electronice a creat instrumente analitice performante pentru determinarea elementelor în urme. În acelaşi timp, efectele de matrice (care pot conduce la rezultate eronate) şi extinderea metodelor de separare în metodele instrumentale au devenit evidente.

În ultimii ani, importanţa tehnicilor de separare şi concentrare care utilizează sorbenţi chelatanţi pentru analiza de urme a crescut substanţial .

Pre-tratarea unei probe în soluţie apoasă prin tehnici de sorbţie, nu numai că măreşte concentraţia ionilor la un nivel detectabil, dar elimină , de asemenea, efectele de matrice.

Utilizarea sorbenţilor chelatanţi poate creşte factorul de concentraţie de câteva sute de ori, oferă o mai bună separare a ionilor interferenţi, o viteză mai mare a procesului şi posibilitatea de combinare cu diferite metode de determinare. Un sorbent chelatant constă în două componente: agentul chelatant care este o grupare funcţională şi matricea polimerică sau suportul, proprietăţile ambelor componente determinând caracteristicile şi aplicaţiile materialului respectiv.

Dacă selectivitatea sorbenţilor este determinată mai ales de gruparea chelatantă (natura grupării funcţionale şi/sau atomul donor capabil să formeze complecşi cu ionii metalici), alte proprietăţi analitice ale sorbenţilor, cum ar fi capacitatea, caracteristicile cinetice, rezistenţa mecanică şi chimică şi regenerarea, depind de matricea polimerică.

Diferitele materiale polimerice folosite pentru imobilizarea grupărilor chelatante se pot ordona după cum urmează:

I.2. METODE DE PREPARARE

Încorporarea grupărilor funcţionale complexante (cel mai adesea chelatante) într-un suport polimeric se poate realiza prin trei metode:

- formarea unei legături covalente între reactivul organic şi suport (sorbenţi chelatanţi cu grupări grefate).

- formarea unei legături ionice între reactivul chelatant şi gruparea funcţională a unei răşini schimbătoare de ioni (răşini modificate).

- impregnarea sau adsorbţia fizică a reactivului organic pe suport (sorbenţi impregnaţi).

I.2.1 Sorbenţi chelatanţi cu grupări grefate

Sorbenţii chelatanţi cu grupări grefate pot fi sintetizaţi fie prin policondensare directă sau polimerizarea monomerilor conţinând grupările chelatante, sau prin transformarea chimică a polimerului preformat.

Metoda policondensării se bazează pe capacitatea unor liganzi organici monomeri de a reacţiona cu aldehide, formând sorbenţi polimerici.

Uneori se utilizează şi agenţi de reticulare (fenol, rezorcinol). Prepararea unui polimer selectiv pentru cupru, prin reacţia dintre fenol, formaldehidă şi piperazină11 este prezentată, ca un exemplu, în schema 1.