Experimentele bepaling van de stabiliteit van metaalcomplexen in natuurlijke systemen met behulp van voltammetrie

Abstract

Een experimentele methode wordt beschreven voor het kwantificeren van de associatie van zware metalen met complexerende stoffen in natuurlijke waterige systemen met behulp van voltammetrie. De mate van associatie wordt uitgedrukt in een (gemiddelde) stabiliteitswaarde K voor de aanwezige metaalcomplexen. De meetmethode is gebaseerd op het vaststellen van de voltammetrische stroom van een metaaloplossing met een lage concentratie als functie van de additie van het natuurlijk monster. De experimentele opzet houdt rekening met adsorptie van metalen aan meetcelonderdelen, hetgeen bij lage totaal metaalconcentraties meestal plaatsvindt. Daarnaast wordt bij de berekening van de stabiliteitswaarde uit de experimentele data rekening gehouden met het simultane transport van zowel vrij als gebonden metaal naar het electrode-oppervlak. De toepasbaarheid van de methode wordt geillustreerd voor verschillende zware metalen (Cu, Pb en Zn) en voor twee matrices, te weten oppervlakte-water en digestiesappen.

An experimental procedure is described to quantify the association of heavy metals with complexing agents in natural aquatic systems using voltammetry. Quantification is expressed by the (average) stability K of the complex system. The method is based on the behaviour of the voltammetric current of a metal solution at a low concentration as a function of addition of the natural sample. The experimental set-up takes into account metal sorption onto vessel components, which usually appears at these low metal concentrations. Furthermore, the calculation procedure of the stability from the voltammetric data also takes into account the simultaneous transport of free and complexed metal to the surface of the electrode. The applicability of the method is illustrated for a number of heavy metals (Cu, Pb and Zn) and two different traces, i.e. surface water and human digestion fluids.