Dolgozatomban két klór-acetanilid típusú herbicid (acetoklór és propizoklór) csernozjomon, barna erdőtalajon, savanyú homoktalajon, ezek humuszmentes változatain és két talajalkotón (kvarcon és montmorilloniton) való adszorpcióját tanulmányoztam három különböző közegben (víz, 0,1 mol/l NaNO3, 0,1 mol/l pH=7,0 foszfátpuffer), amelyek közül a nitrát és a foszfát természetes körülmények között is jelen van a nagymértékű műtrágyázás miatt. Ennek kivitelezésére először az összes szerves szén meghatározását választottam, amelynek előnye a közismert, ilyen jellegű minták analízisére általában használt módszerekkel szemben, hogy olcsóbb és egyszerűbb. Megvizsgáltam, hogy alkalmas-e növényvédőszeres vízminták elemzésére. Úgy találtam, hogy megfelelő előkészítés után igen megbízhatóan használható a szennyezett víz vizsgálatára. Másodszor a pontosabb elemzést lehetővé tevő folyadékkromatográfiás meghatározást (HPLC) választottam, ami a nitrát és a foszfát közeget tekintve ez utóbbi esetében volt jól használható. Ezért a továbbiakban a 0,1 mol/l pH=7,0 foszfátpufferes közegben hajtottam végre kísérleteimet.
Sztatikus egyensúlyi vizsgálatok segítségével tanulmányoztam a két szer különféle adszorbenseken való adszorpcióját. Kísérleteim hozzájárultak egy új adszorpciós izoterma egyenlet leírásához, amelyet jól tudtam alkalmazni mérési pontjaim illesztésekor. Az egyenletből számított állandók az adszorpció folyamatának megismerését segítették elő.
Eredményeim alapján az alábbi megállapításokat tettem:
Az izotermák alakja arra utal, hogy az adszorpció minden esetben kétlépéses folyamat. Az első lépésben az adszorptívum és az adszorbens között alakul ki kölcsönhatás, a második lépésben a már adszorbeált és az oldatban maradt adszorptívum molekulái közötti kölcsönhatás válik uralkodóvá. Az első lépcső monomolekulás réteg kialakulását jelzi, a második lépcső újabb réteg keletkezésére utal.
Mindkét szer adszorbeálódik az adszorbenseken, de nem egyforma mértékben:
propizoklórból általában nagyobb mennyiség kötődik meg, mint acetoklórból.
A humuszmentes talajokon nagyobb mennyiségű anyag kötődött meg, mint az eredeti talajokon.
Az izotermák jól leírhatók egy új egyenlettel, amelyhez kísérletes munkám hozzájárult. A számított állandók felvilágosítást adnak az adszorpció folyamatáról. A humuszmentes talajokon nőtt az adszorpciós kapacitás az eredeti talajokéhoz képest, amely rámutat arra, hogy a szerves anyag eltávolítása során a talajok felületén aktív helyek váltak szabaddá.
Az izotermákról leolvasható monomolekulás telítettséghez tartozó adszorbeált mennyiség minden esetben kisebb, mint az illesztett egyenletből számított adszorpciós kapacitás. Ebből arra lehet következtetni, hogy a második réteg előbb kezd el kialakulni, mint hogy az első rétegben minden lehetséges aktív helyet elfoglalnának az adszorbeálódó molekulák, azaz a második réteg kialakulása független attól, hogy a monomolekulás réteg telített-e vagy sem.
A határkoncentrációkat tekintve b1 mindig 0-nak adódott, miközben n1 > 1, ami azt jelenti, hogy asszociátumok kialakulásával az első lépcsőnél bármekkora egyensúlyi koncentrációnál számolhatunk a felületen (felületi komplex).
A második lépcsőhöz tartozó b2 határkoncentráció értékekről elmondható, hogy egybeesnek a második lépcső kezdetéhez tartozó egyensúlyi koncentrációkkal, ami azt jelenti, hogy a második molekularéteg kialakulásával egyidőben más asszociáltsági fokú asszociátumok képződnek (az n értékeinek változásából látható). Ennek az az oka, hogy a második réteg molekulái nem csak egymással, hanem az első réteg molekuláival is kölcsönhatásba lépnek.
A humuszmentesítés hatására a b2 határkoncentrációk jelentős mértékben csökkennek mindkét növényvédőszer esetében, azaz sokkal kisebb egyensúlyi koncentrációknál következik be az újabb réteg kialakulása.
Az asszociáltsági fokot jellemző állandók (n1 és n2) változása a második réteg kialakulásánál arra enged következtetni, hogy a második rétegben általában nagyobb méretű asszociátumok alakulnak ki, mint az első rétegben.
Az izoterma első és második lépcsőjéhez tartozó minták IR spektrumai nem mutattak lényegi eltérést, a kvarcról készített felvételek esetében a karbonilnak tulajdonítható elnyelési sáv két egymáshoz közeli hullámszámnál is jelentkezik, melyek értéke 1686 és 1675 cm-1. Az utóbbi érték éppen a tiszta hatóanyag C=O vegyértékrezgésének helye, ami spektroszkópiai szempontból támasztja alá azt a feltételezést, hogy az adszorpció során mindenképpen számolni kell a felületen létrejött asszociátumokkal.
A bomlásvizsgálatokból megállapított felezési időkből arra lehet következtetni, hogy mindkét anyag igen hosszú ideig megmarad a talajban anélkül, hogy elbomlana. Mivel a talaj és a talajvíz között igen jó a vizsgált szerek megoszlása, az esővíz vagy az öntözés részben kimossa őket a talajból.
A bomlás során keletkezett anyagok azonosítását GC-MS-sel próbáltuk meg, amellyel egyféle bomlásterméket sikerült azonosítani.
Irodalomjegyzék
[1] Stefanovits P., Filep Gy., Füleky Gy.: Talajtan, Mezőgazda Kiadó, Bp., 1999., 18-24., 71-83., 92-94. o.
[2] Di Gléria J., Klimes-Szmik A., Dvoracsek M.: Talajfizika és talajkolloidika, Akadémiai Kiadó, Bp., 1957., 99-100. o.
[3] Károly G.: Gyomirtószerek és a talaj kapcsolatának vizsgálata, Műszaki doktori értekezés, Veszprém, 1985.
[4] Weber J. B.: Interaction of organic pesticides with particulate matter in aquatic and soil systems, Adv. Chem. Ser. 111. 55. 120 (1972)
[5] United States Environmental Protection Agency, Prevention, Pesticides and Toxic Substances, Questions and Answers, Conditional Registration of Acetochlor, U.S.
EPA: Washington DC, Mar 11, 1994.; 18 pp.
[6] P. D. Capel, L. Ma, B. R. Schroyer, S. J. Larson, T. A. Gilchrist: Analysis and Detection of the New Corn Herbicide Acetochlor in River Water and Rain, Environmental Science & Technology 1995., Vol. 29, No. 6., 1702-1705.
[7] D. W. Kolpin, B. K. Nations, D. A. Goolsby, E. M. Thurman: Acetochlor in the Hydrologic System in the Midwestern United States 1994, Environmental Science
& Technology 1996., Vol. 30, No. 5., 1459-1464.
[8] S. J. Kalkhoff, D. W. Kolpin, E. M. Thurman, I. Ferrer, D. Barceló: Degradation of Chloroacetanilide Herbicides: The Prevalance of Sulfonic and Oxanilic Acid Metabolites in Iowa Groundwaters and Surface Waters, Environmental Science &
Technology 1998., Vol. 32, No. 11., 1738-1740.
[9] Sawyer C. L., McCarty P. L., Parkin G. F.: Chemistry for Environmental Engineering, McGraw-Hill Inc., 1994., 93. o.
[10] Atkins, P.W.: Fizikai kémia, Tankönyvkiadó 1992., 884. o.
[11] Szántó F.: A kolloidika alapjai, JATEPress, 1995., 54-61., 86-91. o.
[12] Rohrsetzer S. szerk.: Kolloidika, Nemzeti Tankönyvkiadó, Bp. 1999., 166-170., 200-202., 208-211. o.
[13] Valsaraj, K.T.: Elements of Environmental Engineering-Thermodinamics and Kinetics, Lewis Publishers, 1995., 178-179.
[14] Weber, W.J. Jr., McGinley, P.M., Katz, L.E.: Sorption phenomena in subsurface systems: concepts, models and effects on contaminant fate and transport, Water Res.
1991., 25(5), 499-528.
[15] McBride, M.B., Environmental Chemistry of Soils, Oxford University Press, New York., 1994., p. 342.
[16] Patzkó Á. szerk.: Kolloidika laboratóriumi gyakorlatok, JATE Kolloidkémiai Tanszéke, Szeged, 1996., 3-4., 27.o.
[17] C. H. Giles, T. H. MacEwen, S. N. Nakhwa, D. Smith: Studies in adsorption. Part XI. A system of classification of solution adsorption isotherms and its use in diagnosis of adsorption mechanisms and in measurement of specific surface areas of solids, J. Chem. Soc., 1960., pp. 3973-3993.
[18] R. E. Green: Pesticide-clay-water interactions. In: W. D. Guenzi (Ed): Pesticides in Soil and Water. American Society of Agronomy, Madison, 1975., pp. 3-36.
[19] Parkhurst, D.L., Thorstenson, D.C., Plummer, L.N., PHREEQE – A computer program for the geochemical calculations. U.S. Geol. Surv., Water Resour., 1980., Inv. 80-96, 210-228.
[20] Klein, M., Müller, M., Dust, M., Görlitz, G., Gottesbüren, B., Hassink, J., Kloskowski, R., Kubiak, R., Resseler, H., Schäfer, H., Stein, B., Vereecken, H.:
Validation of the pesticide leaching model PELMO using lysimeter studies performed for registration, Chemosphere, 1997., 35(11), 2563-2587.
[21] Weber, W.J. Jr., McGinley, P.M., Katz, L.E.: Distributed reactivity model for sorption by soils and sediments, Enviromental Science & Technology 1992., Vol.
26., No. 10, 1955 – 1962.
[22] Samiullah, Y.: Prediction of the Environmental Fate of Chemicals. Elsevier Science Publishers Ltd., Barking, UK, 1990., pp. 110-112.
[23] Mader, B.T., Uwe-Gross, K., Eisenreich, S.: Sorption of nonionic, hydrophobic organic chemicals to mineral surfaces, Environmental Science & Technology 1997., Vol. 31., No. 4, 1079-1086.
[24] Carmo, A.M., Hundal, L.S., Thompson, M.L.: Sorption of hydrophobic organic compounds by soil materials: Application of unit equivalent Freundlich coefficients, Environmental Science & Technology, 2000., Vol. 34., No. 20, 4363-4369.
[25] Voice, T.C., Weber Jr., W.J.: Sorption of hydrophobic compounds by sediments, soils and suspended solids – I. Water Res. 1983., 17(10), 1433-1441.
[26] Weber, W.J. Jr., Voice, T.C., Pirbazari, M., Hunt, G.E., Ylanoff, D.M.: Sorption of hydrophobic compounds by sediments, soils and suspended solids – II. Water Res.
1983., 17(10), 1443 - 1452.
[27] Wolt, J.D.: Soil Solution Chemistry, Applications to Environmental Science and Agriculture. John Wiley & Sons, Inc., New York., 1994., p.169.
[28] G. Almendros: Sorptive interactions of pesticides in soils treated with modified humic acids European Journal of Soil Science, June 1995., Vol. 46, 287-301.
[29] N. Senesi: Binding mechanisms of pesticides to soil humic substances The Science of the Total Environment, 1992., Vol. 123-124, 63-76.
[30] C. T. Chiou, L. J. Peters, and V. H. Freed, Science, 1979., Vol. 206, p. 831.
[31] S. W. Karichkoff, B. J. Browwn, and T. A. Scott, Water Res., 1979., Vol. 13, p.
241.
[32] N. Senesi, P. La Cava, T. M. Miano, G. Brunetti: Adsorption isotherms and binding mechanisms of alachlor to soils and soil humic acids Reprint from Proceedings IX.
Simposium Pesticide Chemistry, Degradation and mobility of Xenobiotics, 11-13 October 1993., 309-319.
[33] E. Kotoula-Syka, K. K. Hatzios, D. F. Berry, H. P. Wilson: Degradation of Acetanilide Herbicides in History and Nonhistory Soils from Virginia, Weed Technology, 1997., Vol. 11, pp. 403-409.
[34] S. Butz, H.-J. Stan: Screening of 265 Pesticides in Water by Thin-Layer Chromatography with Automated Multiple Development, Anal. Chem., 1995., Vol.
67, 620-630.
[35] C. S. Helling: Pesticide Mobility in Soils II. Applications of Soil Thin-Layer Chromatography, Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1971., Vol. 35, 737-743.
[36] Károly G., Ferenczi M., Orosz F., Györfi L.: Növényvédőszer-hatóanyagok talajban való mozgásának vizsgálata, Agrokémia és Talajtan, 1991., Tom. 40. No. 3-4., 453-460. o.
[37] C. S. Helling, D. D. Kaufman, C. T. Dieter: Algae Bioassay Detection of Pesticide Mobility in Soils, Weed Science, 1971., Vol. 19, Issue 6 (November), 685-690.
[38] Sebők D.: Az acetoklór minősítése korszerű analitikai módszerekkel, A Nitrokémia Ipartelepek közleménye, Magyar Kémikusok Lapja, 1991., XLVI. évf. 9-10. szám, 422-425. o.
[39] A. Balinova: Gas chromatographic determination of chloroacetanilide herbicides in plants and soil, Journal of Chromatography, 1988., (455), 391-395.
[40] Károly G., Ferenczi M., Bodor T.: Gyomirtószerek bomlásdinamikai vizsgálata három talajtípuson, Agrokémia és Talajtan, 1985., Tom. 34., No. 1-2., 53-62. o.
[41] M. Welther-Sándor, A. Dallos, D. Sebők: Studies on stability of a new herbicide the propisochlor, Hungarian Journal of Industrial Chemistry, 2000., Vol. 28, 143-149.
[42] D. A. Nortrup: Determination of Residues of Alachlor and Related Herbicides in Crops by Liquid Chromatography with Electrochemical Detection, Journal of AOAC Int., 1997., Vol. 80, No. 5, 1104-1110.
[43] I. Ferrer, E. M. Thurman, D. Barceló: Identification of Ionic Chloroacetanilide-Herbicide Metabolites in Surface Water and Groundwater by HPLC/MS Using Negative Ion Spray, Anal. Chem., 1997., Vol. 69, 4547-4553.]
[44] V. C. Farmer: The Characterization of Adsorption Bonds in Clays by Infrared Spectroscopy, Soil Science, 1971., Vol. 112, No. 1, 62-67.]
[45] C. D. S. Tomlin (Ed.), The Pesticide Manual (11th Edn.), 1997., British Crop Protection Council, Farnham
[46] Kézdi Árpád: Talajmechanikai praktikum, Tankönyvkiadó, Bp. 1976., 170. o.
[47] Buzás I. szerk.: Talaj- és agrokémiai vizsgálati módszerkönyv 2., Mezőgazdasági Kiadó, Bp., 1988., 233-234. o.
[48] Tombácz E., Lámfalusi E., Szekeres M., Michéli E.: Humuszanyagok hatása a talajok felületi tulajdonságaira, Agrokémia és talajtan, 1996., Tom. 45., No. 3-4., 238-248. o.
[49] J. W. Hamaker: The interpretation of soil leaching experiments. In: R. Haque, V. H.
Freed: Environmental Dynamics of Pesticides, Plenum Press, New York and London, 1975., 115-133. o.
[50] Lyman W. J., Reehl W. F., Rosenblatt D. H.: Handbook of chemical property estimation methods, McGraw-Hill Book Company, New York, 1982., 4-2. o.
[51] Roberts T. (ed.): Metabolic Pathways of Agrochemicals, Part 1: Herbicides and Plant Growth Regulators, The Royal Society of Chemistry, 1998., 182-187. o.
[52] Johnston C. T., Tombácz E.: Surface Chemistry of Soil Minerals. Chapter 2 In:
Dixon J. B., Schulze D. G. (eds) Soil Mineralogy with Environmental Applications.
SSSA Book Ser. 7, SSSA, Madison, WI, USA, 2002. 37-67. o.
[53] I. Czinkota, R. Földényi, Zs. Lengyel, A. Marton: Adsorption of Propisochlor on Soils and Soil Components – Equation for Multi-Step Isotherms, Chemosphere 2002., 48, 725-731.
[54] Tien, C.: Adsorption Calculations and Modeling. Butterworth, Boston. 1994., p.15.
[55] Hiemenz, P.C., Rajagopalan, R., Principles of Colloid and Surface Chemistry, Marcel Dekker, New York. 1997., p.355.
[56] Kovács B.: Szennyeződés terjedési modellek környezetvédelmi alkalmazásai, PhD értekezés, Miskolci Egyetem, 1998.
[57] Ferenczi M.: Növényvédőszer hatóanyagok környezetvédelmi vizsgálatai a Balaton vízgyűjtőjén lévő szántóföldi modellterületen, Doktori (PhD) értekezés, Keszthely, 1998.
[58] Nitrokémia 2000 Rt.: Erunit A 530 FW gyomirtó permetezőszer ismertető, No.
6033H, Fűzfőgyártelep, 1999.
[59] Nitrokémia 2000 Rt.: Flexenit III 690 EC gyomirtó permetezőszer ismertető, No.
9061H, Fűzfőgyártelep, 1999.
[60] Nitrokémia 2000 Rt.: Acenit A 500 EC gyomirtó permetezőszer ismertető, No.
6023H, Fűzfőgyártelep, 1999.
[61] Nitrokémia 2000 Rt.: Acenit A 880 EC gyomirtó permetezőszer ismertető, No.
6093H, Fűzfőgyártelep, 1999.
[62] Nitrokémia 2000 Rt.: Proponit 720 EC gyomirtó permetezőszer ismertető, No.
9011H, Fűzfőgyártelep, 1999.
Tézisek
1. tézis: Sztatikus egyensúlyi vizsgálatok segítségével tanulmányoztam az acetoklór és a propizoklór különféle adszorbenseken való adszorpcióját. Az acetoklórral talajon végzett kísérleteknél három (víz, 0,1 mol/l NaNO3, 0,1 mol/l pH=7,0 foszfátpuffer), míg a többi alkalommal egyféle közegben dolgoztam (0,1 mol/l pH=7,0 foszfátpuffer). Az izotermák alakja arra utal, hogy az adszorpció minden esetben kétlépéses folyamat. Az első lépésben az adszorptívum és az adszorbens között alakul ki kölcsönhatás, a második lépésben a már adszorbeált és az oldatban maradt adszorptívum molekulái közötti kölcsönhatás válik uralkodóvá. Az első lépcső monomolekulás réteg kialakulását, a második lépcső újabb réteg keletkezését jelzi.
2. tézis: Acetoklór adszorpciója esetében a három különböző közegben meghatároztam az izotermák kezdeti, lineáris szakaszához tartozó adszorpciós koefficienseket (K) és az összes szerves széntartalomra vonatkozó adszorpciós koefficienseket (KOC) mindhárom talajon. Ezek alapján megállapítottam, hogy a csernozjom és a barna erdőtalaj esetében a szerves anyag – adszorptívum kölcsönhatás, míg a homoktalajnál a szervetlen anyag – adszorptívum kölcsönhatás a meghatározó.
3. tézis: Mindkét szer adszorbeálódik az adszorbenseken, de nem egyforma mértékben:
propizoklórból általában nagyobb mennyiség kötődik meg, mint acetoklórból. A humuszmentes talajokon nagyobb mennyiségű anyag kötődött meg, mint az eredeti talajokon.
4. tézis: Megállapítottam, hogy a homoktalajban jelenlévő nagy mennyiségű kvarc (64%) semleges sziloxán felülete hidrofób tulajdonsága révén meghatározó szerepet játszik az acetoklór és a propizoklór adszorpciójában.
5. tézis: Kísérleteim hozzájárultak egy új adszorpciós izoterma egyenlet leírásához, amely a mérési pontokra jól illeszthető. Az egyenletből számított állandók az adszorpció folyamatának megismerését segítik elő.
( )
asszociációfok a görbe i-edik lépcsőjére vonatkoztatva.6. tézis: A humuszmentes talajokon nőtt az adszorpciós kapacitás az eredeti talajokéhoz képest, amely rámutat arra, hogy a szerves anyag eltávolítása során a talajok felületén aktív helyek váltak szabaddá.
7. tézis: Az izotermákról leolvasható monomolekulás telítettséghez tartozó adszorbeált mennyiség minden esetben kisebb, mint az illesztett egyenletből számított adszorpciós kapacitás. Ebből arra lehet következtetni, hogy a második réteg előbb kezd el kialakulni, mint hogy az első rétegben minden lehetséges aktív helyet elfoglalnának az adszorbeálódó molekulák, azaz a második réteg kialakulása független attól, hogy a monomolekulás réteg telített-e vagy sem.
8. tézis: Az izotermák első lépcsőjéhez tartozó határkoncentrációk mindig 0-nak adódtak, miközben az asszociáció foka egynél nagyobb érték, ami azt jelenti, hogy asszociátumok kialakulásával az első lépcsőnél bármekkora egyensúlyi koncentrációnál számolhatunk a felületen. A második lépcsőhöz tartoző határkoncentráció értékekről elmondható, hogy egybeesnek a második lépcső kezdetéhez tartozó egyensúlyi koncentrációkkal, ami azt jelenti, hogy a második
molekularéteg kialakulásával egyidőben más asszociáltsági fokú asszociátumok képződnek (az asszociáltsági fok értékeinek változásából is látható).
9.tézis: Az egyenlet alapján számított K1 (adszorpciós egyensúlyi állandó) értékekből megállapítottam, hogy alacsonyabb egyensúlyi koncentrációknál (c < b2) a propizoklór mozgékonyabbnak tekinthető a vizsgált talajokban, mint az acetoklór, míg a magasabb koncentráció értékeknél az acetoklór tovaterjedésével számolhatunk jobban (K2 értékek alapján).
10. tézis: Az asszociáltsági fokot jellemző állandók változása a második réteg kialakulásánál arra enged következtetni, hogy a második rétegben általában nagyobb méretű asszociátumok alakulnak ki, mint az első rétegben. Ennek az az oka, hogy a második réteg molekulái nem csak egymással, hanem az első réteg molekuláival is kölcsönhatásba lépnek.
11. tézis: Az izoterma első és második lépcsőjéhez tartozó minták IR spektrumai nem mutattak lényegi eltérést, a kvarcról készített felvételek esetében a karbonilnak tulajdonítható elnyelési sáv két egymáshoz közeli hullámszámnál is jelentkezik, melyek értéke 1686 és 1675 cm-1. Az utóbbi érték éppen a tiszta hatóanyag C=O vegyértékrezgésének helye, ami spektroszkópiai szempontból támasztja alá azt a feltételezést, hogy az adszorpció során mindenképpen számolni kell a felületen létrejött asszociátumokkal.
12. tézis: A bomlásvizsgálatokból megállapított felezési időkből arra lehet következtetni, hogy mindkét anyag igen hosszú ideig megmarad a talajban anélkül, hogy elbomlana (még 250 nap után is kimutathatóak). Mivel a meghatározott adszorpciós koefficiensek arra utalnak, hogy mindkét szer megoszlása igen jó a talaj és a víz között, az esővíz vagy az öntözés részben kimossa őket a talajból.
Theses
1. thesis: The adsorption of acetochlor and propisochlor was studied on different adsorbents by means of static equilibrium experiments which were carried out with acetochlor and soils in three different solutions (pure aqueous medium, 0.1 mol/l NaNO3 and 0.1 mol/ pH 7.0 phosphate buffer). In other experiments only the 0.1 mol/ pH 7.0 phosphate buffer was used. The shape of the isotherms refers to a two-step adsorption process in all cases: the first step is controlled by the solute –surface interactions while the second part by the solute – adsorbed solute interactions. The first step indicates the formation of a monomolecular layer and the second one shows the formation of a second layer.
2. thesis: In the case of the adsorption of acetochlor, the adsorption coefficients (K) and the adsorption coefficients referring to the total organic carbon (KOC) were estimated from the initial slope of the curves. It has been stated that for chernozem and brown forest soil the adsorption process is controlled by the solute – organic, while for sandy soil by the solute – inorganic surface interactions.
3. thesis: Usually a greater amount of propisochlor is adsorbed on the various adsorbents than acetochlor. A greater amount of the solute is adsorbed on humic substance free soils than on original soils.
4. thesis: The quartz representing the main constituent (in 64%) of the sandy soil plays significant role in the adsorption of acetochlor and propisochlor due to its siloxane surface and hydrophobic property.
5. thesis: The experiments helped to define a new adsorption isotherm equation. The calculated curves fit well to the experimentally obtained two-step isotherms.
The constants obtained from the equation can help in the characterization of adsorption process. adsorption capacity, Ki is the equilibrium constant, bi is the concentration limit and ni is the average degree of association relevant to the ith step of the curve.
6. thesis: The adsorption capacity of humic substance free soils is higher than that of the original soils. It refers to the active sites becoming free on the surface of the soils due to the removal of organic matter.
7. thesis: The value of adsorbed amount belonging to the monomolecular saturation obtained from the isotherms is always smaller than the adsorption capacity calculated from the fitted curve. It can be concluded that the formation of the second layer starts before all the active sites would be occupied by adsorbed molecules in the first layer: thus the formation of the second layer is independent of the saturation of the monomolecular layer.
8. thesis: The concentration limit of the first step of the isotherm is always 0, while the degree of association is always over 1, indicating the formation of associates on
the surface at any equilibrium concentration (c < b2). The concentration limit values of the second step are equal to the equilibrium concentration of the beginning of the second step. It means that the second molecular layer is simultaneously formed with the associates having different degree of association (n1 ≠ n2).
9. thesis: It was stated from K1 (equilibrium constant of the adsorption) calculated from the equation, that in case of lower equilibrium concentration values (c < b2) propisochlor can be regarded as more mobile than acetochlor in the investigated soils. If the concentration is higher, acetochlor becomes more mobile (according to K2 value).
10. thesis: The degree of association calculated for the second step indicates that associates formed in the second layer are usually greater in size than in the first layer because the interaction works not only between the molecules of the second layer but also with the molecules of the first layer.
11. thesis: The IR spectra of the samples belonging to the first and second layer of the isotherm did not show significant difference. In the case of quartz the absorption band ascribed to carbonyl can be observed at two wavenumbers closed to each other (1686 and 1675 cm-1). The latter value equals to the C=O valence vibration of the pure active substance, supporting the theory from spectroscopic point of view that associates formed on the surface are expected during the adsorption.
12. thesis: According to the half-life period values identified from the degradation experiments both substances are remaining in the soil for a very long time without degradation (they can be detected even after 250 days). Based on the determined adsorption coefficients the distribution for both chemicals between water and soil is rather good, so the rain or irrigation can wash them out from soil partially.
Függelék
1. függelék
I. táblázat: Acetoklór és adszorpciójának, valamint bomlásának vizsgálata infravörös spektroszkópiával
Felvétel Acetoklór jellegzetes rezgései [cm-1]
módja ν(C-H) ν(C=O) AR
1675 1590 1463 1374 1316 1243 1092
1685 1596 1465 1374 1316 1240 1095 1068 1022 Adszorbens Közeg Adszorpció vizsgálatakor jelentkező elnyelési sávok [cm-1]
1685 1596 1465 1374 1316 1240 1095 1068 1022 Adszorbens Közeg Adszorpció vizsgálatakor jelentkező elnyelési sávok [cm-1]