| (3) |
Procento adsorpce Ati se pro každý čas (ti) vypočte z nominální počáteční koncentrace a naměřené koncentrace v odběrovém čase (ti) po korekci na hodnoty ze slepého pokusu. Sestrojí se křivky závislosti Ati na čase (obrázek 1 v dodatku 5) za účelem odhadu míry dosažení rovnovážného plató2. Rovněž se vypočte hodnota Kd v rovnováze. Na základě této hodnoty se z obrázku 1 vyberou vhodné poměry půda/roztok tak, aby adsorpce dosahovala více než 20 % a nejlépe více než 50 % (61). Všechny příslušné rovnice a zásady pro sestrojování křivek jsou uvedeny v oddíle Data a zprávy a v dodatku 5.
- XVIII.1.9.2.2 Stanovení rovnovážného adsorpčního času a množství zkoušené látky adsorbovaného v rovnováze
Jak již bylo uvedeno, umožňuje křivka závislosti Ati nebo na čase odhadnout dobu nezbytnou pro dosažení adsorpční rovnováhy a adsorbované množství zkušební látky v rovnováze. Příklady těchto křivek jsou na obrázcích 1 a 2 v dodatku 5. Rovnovážný čas je čas nezbytný k tomu, aby bylo v systému dosaženo plató.
Nevyskytuje-li se u určité půdy plató, ale nepřetržitý nárůst, může to být způsobeno komplikujícími faktory, jako jsou biologický rozklad a pomalá difuse. Biologický rozklad lze prokázat opakováním experimentu se sterilizovaným vzorkem půdy. Není-li ani v tomto případě dosaženo plató, měl by experimentátor pátrat po jiném jevu, ke kterému by mohlo při jeho studiích docházet; může tak učinit vhodnou změnou experimentálních podmínek (teploty, doby protřepávání, poměrů půda/roztok). Ponechává se na rozhodnutí experimentátora, zda bude pokračovat ve zkušebním postupu i přes případné nedosažení rovnováhy.
- XVIII.1.9.2.3 Adsorpce na stěnách zkušební nádoby a stálost zkoušené látky
Některé informace o adsorpci zkoušené látky na stěnách zkušební nádoby a rovněž o stálosti zkoušené látky lze odvodit z analýzy kontrolních vzorků. Pozoruje-li se úbytek větší, než by odpovídalo obvyklé chybě analytické metody, může docházet k abiotickému rozkladu a/nebo adsorpci na stěnách zkušební nádoby. Tyto dva jevy lze rozlišit důkladným omytím stěn nádoby známým objemem vhodného rozpouštědla a analýzou výplachu na zkoušenou látku. Není-li zjištěna adsorpce na stěnách zkušební nádoby, je úbytek důkazem abiotické nestálosti zkoušené látky. Je-li zjištěna adsorpce, je nezbytné změnit materiál zkušebních nádob. Data o adsorpci na stěnách zkušebních nádob získaná v tomto experimentu však nelze přímo extrapolovat na experiment půda/roztok. Přítomnost půdy bude mít na tuto adsorpci vliv.
Další informace o stálosti zkoušené látky lze odvodit z množstevní bilance výchozí látky provedené po určitém čase. To znamená, že se na zkušenou látku analyzují vodná fáze, extrakty půdy a stěny zkušební nádoby. Rozdíl mezi množstvím přidané zkoušené látky a součtem množství zkoušené látky ve vodné fázi, v extraktech půdy a na stěnách zkušební nádoby je roven množství, které se rozložilo, vytěkalo a/nebo se neextrahovalo. Má-li být provedena množstevní bilance, mělo by být v době experimentu dosaženo adsorpční rovnováhy.
Množstevní bilance se provede u obou druhů půd a pro jeden poměr půda/roztok u každé půdy, u něhož je úbytek v rovnováze větší než 20 % a nejlépe větší něž 50 %. Je-li experiment pro nalezení poměru dokončen analýzou posledního vzorku po 48 hodinách, fáze se oddělí centrifugací a podle požadavků filtrací. Odebere se pokud možno veškerá vodná fáze a k půdě se přidá vhodné extrakční rozpouštědlo (extrakční koeficient alespoň 95 %) za účelem extrakce zkoušené látky. Doporučují se alespoň dvě extrakce za sebou. Stanoví se množství zkoušené látky v půdě a v extraktech ze zkušební nádoby a provede se množstevní bilance (rovnice 10, Data a zprávy). Je-li nižší než 90 %, považuje se zkoušená látka za nestálou v poměru k délce zkoušky. Studie však může pokračovat, přičemž se zohlední nestálost zkoušené látky; v takovém případě se doporučuje, aby byly v hlavní studii analyzovány obě fáze.
- XVIII.1.9.3 Stupeň 2 – adsorpční kinetika při jedné koncentraci zkoušené látky
Použije se pět druhů půd vybraných z tabulky 1. Je výhodné zahrnout mezi těchto pět půd některé nebo všechny půdy z předběžné studie. V tomto případě nemusí být stupeň 2 opakován pro půdy použité v předběžné studii.
Rovnovážný čas, poměr půda/roztok, hmotnost půdního vzorku, objem vodné fáze v kontaktu s půdou a koncentrace zkoušené látky v roztoku se volí na základě výsledků předběžné studie. Analýzy se provádějí nejlépe po 2, 4, 6, 8 (podle možnosti také po 10) a 24 h kontaktu s půdou; protřepávání může být prodlouženo až na maximálně 48 h u chemických látek, u nichž je pro dosažení rovnováhy podle výsledků předběžných studií nezbytný delší čas. Časy, kdy má být provedena analýza, lze volit pružně.
Každý experiment (s jednou půdou a s jedním roztokem) se provede alespoň dvojmo, aby bylo možné odhadnout rozptyl výsledků. S každým experimentem se provede slepý pokus. Provede se s půdou a s 0,01M roztokem CaCl2 bez zkoušené látky a se stejnou hmotností a objemem jako v experimentu. Stejnému zkušebnímu postupu se podrobí kontrolní vzorek zkoušené látky v 0,01M roztoku CaCl2 (bez půdy), který slouží jako pojistka proti nečekaným výsledkům.
Procento absorpce se vypočte pro každý čas (Ati) a pro každý interval (A∆ti) (podle potřeby) a vynese se proti času. Rovněž se vypočtou distribuční koeficient Kd v rovnováze a adsorpční koeficient normalizovaný na obsah organického uhlíku Kou (pro nepolární organické chemické látky).
Výsledky zkoušky adsorpční kinetiky
Pro popis sorpčního chování v půdě je zpravidla dostatečně přesný lineární model Kd (35, 78), který je výrazem vlastní mobility chemických látek v půdě. Například chemické látky s Kd ≤ 1 cm3 g-1 jsou v zásadě považovány za zcela mobilní. Podobně byla MacCallem et al (16) vyvinuto klasifikační schéma mobility založené na hodnotách Kou. Kromě toho existuje klasifikační schéma vymývatelnosti založené na vztahu mezi Kou a DT-501 (1, 32,79).
Podle studií statistických chyb (61) nelze z poklesu koncentrace ve vodné fázi přesně odhadnout hodnoty Kd nižší než 0,3 cm3 g-1, a to ani při nejpříznivějším (z hlediska správnosti) poměru půda/roztok, tj. při poměru 1:1. V takovém případě se doporučuje analýza obou fází – půdy i roztoku.
S ohledem na výše uvedené poznámky se doporučuje pokračovat ve studii adsorpčního chování chemické látky v půdě a její případné mobility stanovením Freundlichových adsorpčních isotherm pro ty systémy, u nichž je přesné stanovení Kd možné postupem, popsaným v této zkušební metodě. Přesné stanovení je možné, je-li součin hodnoty Kd a poměru půda/roztok > 0,3 při měření založeném na poklesu koncentrace ve vodné fázi (nepřímá metoda), nebo je-li >0,1 při analýze obou fází (přímá metoda) (61).
- XVIII.1.9.4 Stupeň 3 – adsorpční isothermy a desorpční kinetika/desorpční isothermy
- XVIII.1.9.4.1 Adsorpční isothermy
Použije se pět koncentrací zkoušené látky, nejlépe v rozsahu dvou řádů; při volbě koncentrací se zohlední rozpustnost ve vodě a výsledná rovnovážná koncentrace ve vodné fázi. V průběhu zkoušky se u každé půdy použije tentýž poměr půda/roztok. Adsorpční zkouška se provede výše uvedenou metodou pouze s tím rozdílem, že se vodná fáze analyzuje pouze jednou po uplynutí doby, která je nezbytná pro dosažení rovnováhy a která byla stanovena dříve ve stupni 2. Stanoví se rovnovážné koncentrace v roztoku a adsorbované množství se vypočte z úbytku zkoušené látky v roztoku nebo přímou metodou. Adsorbované množství na jednotku množství půdy se vynese jako funkce rovnovážné koncentrace zkoušené látky (viz oddíl Data a zprávy).
Výsledky z experimentu pro stanovení adsorpčních isotherm
Z dosud navržených matematických modelů adsorpčních isotherm se k popisu adsorpčních procesů používá Freundlichova isotherma nejčastěji. Podrobnější informace o interpretaci a významu adsorpčních modelů jsou uvedeny v literatuře (41, 45, 80, 81, 82).
- Poznámka: Je třeba poznamenat, že hodnoty KF (Freundlichových adsorpčních koeficientů) pro různé látky lze porovnávat pouze tehdy, jsou-li hodnoty KF vyjádřeny ve stejných jednotkách (83).
- XVIII.1.9.4.1 Adsorpční isothermy
- XVIII.1.9.4.2 Desorpční kinetika
Účelem tohoto experimentu je vyšetřit, zda je chemická látka adsorbována na půdě vratně nebo nevratně. Tato informace je důležitá, neboť desorpční proces hraje také důležitou roli v chování chemické látky v půdě. Desorpční data jsou kromě toho užitečným vstupem pro počítačové modelování vyluhování a pro simulaci vyplavování rozpuštěných látek. Je-li studie desorpce požadována, doporučuje se, aby byla níže popsaná studie provedena na každém systému, na kterém bylo v předchozím experimentu pro studii adsorpční kinetiky možné provést přesné stanovení Kd.
Podobně jako u studie adsorpční kinetiky existují dvě možnosti, jak postupovat při experimentu pro studium desorpční kinetiky: a) paralelní metoda a b) sériová metoda. Volba metodiky, podle které bude postupováno, se ponechává na experimentátorovi, který bude muset zvážit dostupné laboratorní vybavení a prostředky.
- a) Paralelní metoda: pro každou půdu zvolenou pro pokročení do studie desorpce se připraví tolik vzorků se stejným poměrem půda/roztok, kolik bude časů, v nichž se má studovat desorpční kinetika. Zvolí se nejlépe stejné časové intervaly, jako u experimentu pro studium adsorpční kinetiky; celkový čas se však prodlouží podle potřeby, aby v systému bylo dosaženo rovnováhy. S každým experimentem (s jednou půdou a s jedním roztokem) se provede slepý pokus. Provede se s půdou a s 0,01M roztokem CaCl2 bez zkoušené látky se stejnou hmotností a objemem jako v experimentu. Stejnému zkušebnímu postupu se podrobí kontrolní vzorek zkoušené látky v 0,01M roztoku CaCl2 (bez půdy). Všechny směsi půdy s roztokem se protřepávají do ustavení adsorpční rovnováhy (která se zjišťuje postupem uvedeným dříve ve stupni 2). Poté se fáze oddělí centrifugací a vodná fáze se pokud možno kvantitativně odebere. Objem odebraného roztoku se nahradí stejným objemem 0,01M CaCl2 bez zkoušené látky a nová směs se opět protřepává. Kupříkladu po 2 h se pokud možno kvantitativně odebere a změří vodná fáze první zkušební nádoby, totéž se provede s vodnou fází druhé zkušební nádoby po 4 h, s vodnou fází třetí zkušební nádoby po 6 h atd., až do dosažení desorpční rovnováhy.
- b) Sériová metoda: po experimentu pro stanovení adsorpční kinetiky se směs zcentrifuguje a vodná fáze se pokud možno kvantitativně odebere. Objem odebraného roztoku se nahradí stejným objemem 0,01M CaCl2 bez zkoušené látky. Nová směs se protřepává až do ustavení desorpční rovnováhy. Během této doby se ve stanovených časových intervalech směs centrifuguje za účelem oddělení fází. Malý podíl vodné fáze se ihned analyzuje na zkoušenou látku; v experimentu se poté pokračuje s původní směsí. Objem každého jednotlivého podílu by měl být menší než 1 % celkového objemu. Ke směsi se přidá stejný objem čerstvého 0,01M roztoku CaCl2, aby se zachoval poměr půda/roztok, a v protřepávání se pokračuje po další časový interval.
Procento desorpce se vypočte pro každý čas (Dti) a pro každý interval (D∆ti) (podle potřeb studie) a vynese se proti času. Rovněž se vypočte hodnota desorpčního koeficientu Kdes v rovnováze. Všechny příslušné rovnice jsou uvedeny v oddíle Data a zprávy a v dodatku 5.
Výsledky z experimentu pro studium desorpční kinetiky
Společný graf křivek závislostí procenta desorpce Dti a adsorpce Ati na čase umožní posoudit vratnost adsorpčního procesu. Je-li desorpční rovnováhy dosaženo do dvojnásobku času potřebného pro adsorpční rovnováhu a je-li celková desorpce vyšší než 75 % adsorbovaného množství, považuje se adsorpce za vratnou.
- XVIII.1.9.4.3 Desorpční isothermy
Freundlichovy desorpční isothermy se vyšetřují na půdách použitých ke stanovení adsorpčních isotherm. Zkouška desorpce se provede způsobem popsaným v oddíle Desorpční kinetika, pouze s tím rozdílem, že se vodná fáze analyzuje pouze jednou, a to v desorpční rovnováze. Vypočte se desorbované množství zkoušené látky. Množství zkoušené látky, které zůstalo adsorbované na půdě po dosažení desorpční rovnováhy se vynese jako funkce rovnovážné koncentrace zkoušené látky v roztoku (viz oddíl Data a zprávy a dodatek 5).
- XVIII.2 DATA A ZPRÁVY
Data z analýzy se předloží ve formě tabulky (viz dodatek 6). Uvedou se jednotlivá měření a vypočtené průměrné hodnoty. Předloží se grafy adsorpčních isotherm. Výpočty se provedou níže uvedeným způsobem.
Pro účely zkoušky se předpokládá, že hmotnost 1 cm3 vodného roztoku je 1 g. Poměr půda/roztok může být vyjádřen stejným číslem pro rozměr hmot./hmot. i pro rozměr hmot./obj.
- XVIII.2.1 ADSORPCE
- Adsorpce (Ati) je definována jako procentuální podíl látky z celkového množství látky na začátku zkoušky, který se za zkušebních podmínek naadsorboval na půdě. Je-li zkoušená látka stálá a neadsorbuje se významně na stěnách nádoby, vypočte se Ati pro každý čas z rovnice:
- kde:
- Ati = procento adsorpce v čase ti (%);
- = množství zkoušené látky adsorbované na půdě v čase ti (µg);
- m0 = množství zkoušené látky ve zkumavce na začátku zkoušky (µg);
- kde:
Podrobné informace o způsobu výpočtu procenta adsorpce Ati pro paralelní a sériovou metodu jsou uvedeny v dodatku 5.
Distribuční koeficient Kd je poměr mezi množstvím látky v půdě a hmotnostní koncentrací látky ve vodném roztoku za zkušebních podmínek a při dosažení adsorpční rovnováhy.
(4) - kde:
- = množství látky adsorbované na půdě v adsorpční rovnováze (µg·g-1)
- = hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi v adsorpční rovnováze (µg·cm-3). Tato koncentrace se stanoví analyticky a zohlední se hodnoty ze slepých pokusů
- = množství zkoušené látky adsorbované na půdě v adsorpční rovnováze (µg)
- = množství zkoušené látky v roztoku v adsorpční rovnováze (µg)
- mpůda = množství půdní fáze vyjádřené v suché hmotnosti půdy(g)
- v0 = počáteční objem vodné fáze v kontaktu s půdou (cm3).
- Vztah mezi Aeq a Kd je dán rovnicí:
(5) - kde:
- Aeq = procento adsorpce v adsorpční rovnováze, %.
- kde:
- Vztah adsorpčního koeficientu normalizovaného na obsah organického uhlíku Kou, distribučního koeficientu Kd a obsahu organického uhlíku v půdním vzorku je následující:
(6) - kde:
- % ou = procentuální obsah organického uhlíku v půdním vzorku (g·g-1).
- kde:
Koeficient Kou je jedinou veličinou, která charakterizuje rozdělení hlavně anorganických nepolárních látek mezi organickým uhlíkem v půdě nebo sedimentu a vodou. Adsorpce těchto chemických látek koreluje s obsahem pevného sorbujícího organického materiálu (7); hodnoty Kou závisí na specifických charakteristikách humózních frakcí, jejichž sorpční kapacit se významně liší z důvodu původu, vzniku atd.
- XVIII.2.1.1 Adsorpční isothermy
Rovnice Freundlichových adsorpčních isotherm vyjadřují vztah mezi adsorbovaným množstvím zkoušené látky a koncentrací zkoušené látky v roztoku v rovnováze (rovnice 8).
- Data se zpracovávají jako v oddíle o adsorpci a pro každou zkušební nádobu se vypočte množství zkoušené látky adsorbované na půdě po adsorpční zkoušce jinde označeno jako x/m). Předpokládá se, že rovnováhy bylo dosaženo a že představuje rovnovážnou hodnotu:
(7)
- Freundlichova adsorpční rovnice má tento tvar (8):
(8)
- nebo v lineární formě:
(9) - kde:
- = Freundlichův adsorpční koeficient; má rozměr cm3·g-1 pouze tehdy, je-li 1/n = 1; v ostatních případech se směrnice 1/n projeví v rozměru
- n = regresní konstanta; 1/n se zpravidla pohybuje od 0,7 do 1,0, což znamená, že jsou sorpční data často nelineární.
- kde:
Rovnice (8) a (9) se vyjádří graficky a hodnoty a 1/n se zjistí regresní analýzou s ohledem na rovnici 9. Vypočte se rovněž korelační koeficient r2 proložení logaritmické rovnice. Příklad takové křivky je uveden na obrázku 2.
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma

- Data se zpracovávají jako v oddíle o adsorpci a pro každou zkušební nádobu se vypočte množství zkoušené látky adsorbované na půdě po adsorpční zkoušce jinde označeno jako x/m). Předpokládá se, že rovnováhy bylo dosaženo a že představuje rovnovážnou hodnotu:
- XVIII.2.1.2 Hmotnostní bilance
Hmotnostní bilance (MB) je definována jako procentuální podíl látky z nominálního množství látky na začátku zkoušky, který lze znovu analyticky vyzískat po adsorpční zkoušce.
Zpracování dat se bude lišit podle toho, zda je rozpouštědlo neomezeně mísitelné s vodou. V případě rozpouštědel mísitelných s vodou mohou být data zpracována pro stanovení množství látky znovu získané extrakcí rozpouštědlem stejným způsobem, jako v oddíle o desorpci. Je-li rozpouštědlo mísitelné s vodou omezeně, musí být provedeno stanovení množství znovu získané látky.
- Hmotnostní bilance pro adsorpci se vypočte níže uvedeným způsobem; jako mE se označí součet množství zkušební látky extrahovaných organickým rozpouštědlem z půdy a ze stěn zkušební nádoby:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma (10) - kde:
- MB = hmotnostní bilance (%)
- mE = celkové množství zkoušené látky extrahované z půdy a ze stěn zkušební nádoby ve dvou krocích (µg)
- C0 = počáteční hmotnostní koncentrace zkušebního roztoku v kontaktu s půdou (µg·cm-3)
- Vrec = objem supernatantu vyzískaný po dosažení adsorpční rovnováhy (cm-3)
- kde:
- Hmotnostní bilance pro adsorpci se vypočte níže uvedeným způsobem; jako mE se označí součet množství zkušební látky extrahovaných organickým rozpouštědlem z půdy a ze stěn zkušební nádoby:
- Adsorpce (Ati) je definována jako procentuální podíl látky z celkového množství látky na začátku zkoušky, který se za zkušebních podmínek naadsorboval na půdě. Je-li zkoušená látka stálá a neadsorbuje se významně na stěnách nádoby, vypočte se Ati pro každý čas z rovnice:
- XVIII.2.2 DESORPCE
- Desorpce (D) je definována jako podíl zkušební látky z dříve adsorbovaného množství, který se za zkušebních podmínek desorboval:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma (11) - kde:
- Dti = procento desorpce v čase ti (%)
- = množství zkoušené látky desorbované z půdy v čase ti (µg)
- = množství zkoušené látky adsorbované na půdě v adsorpční rovnováze (µg)
- kde:
Podrobné informace o způsobu výpočtu procenta desorpce Dti pro paralelní a sériovou metodu jsou uvedeny v dodatku 5.
- Zdánlivý desorpční koeficient (Kdes) je za zkušebních podmínek poměr mezi množstvím zkoušené látky, která zůstala v půdě a hmotnostní koncentrací desorbované látky ve vodném roztoku po dosažení desorpční rovnováhy:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma (12) - kde:
- Kdes = desorpční koeficient (cm3·g-1)
- = celkové množství zkoušené látky desorbované z půdy v desorpční rovnováze (µg)
- VT = celkový objem vodné fáze v kontaktu s půdou během zkoušky desorpční kinetiky (cm3)
- kde:
Návod pro výpočet hodnoty je uveden v dodatku 5 v oddíle o desorpci.
- Desorpce (D) je definována jako podíl zkušební látky z dříve adsorbovaného množství, který se za zkušebních podmínek desorboval:
- Poznámka:
Provede-li se předcházející adsorpční zkouška paralelní metodou, je objem VT v rovnici 12 roven V0.
- XVIII.2.2.1 Desorpční isothermy
Rovnice Freundlichových desorpčních isotherm vyjadřují vztah mezi množstvím zkoušené látky, které zůstalo adsorbované na půdě a koncentrací zkoušené látky v roztoku v desorpční rovnováze (rovnice 16).
- Pro každou zkušební nádobu se množství zkoušené látky, které zůstalo v desorpční rovnováze adsorbované na půdě, vypočte takto:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma (13) - množství je definováno takto:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma (14) - kde:
- = množství zkoušené látky, které zůstalo adsorbované na půdě v desorpční rovnováze (µg·g-1)
- = analyticky stanovené množství látky ve vodné fázi v desorpční rovnováze (µg)
- = množství látky, které zbylo (aniž se adsorbovalo) po ustavení adsorpční rovnováhy, a to v důsledku nekvantitativní výměny objemu vodné fáze, (µg)
- = množství látky v roztoku v adsorpční rovnováze (µg)
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma (15) - = objem roztoku odebraného ze zkušební nádoby ke stanovení zkoušené látky v desorpční rovnováze (cm3)
- VR = objem supernatantu odebraného ze zkušební nádoby po dosažení adsorpční rovnováhy a nahrazeného stejným objemem 0,01M roztoku CaCl2 (cm3)
- Freundlichova desorpční rovnice vypadá takto (16):
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma (16) - a v lineární formě:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma (17) - kde:
- = Freundlichův desorpční koeficient
- n = regresní konstanta
- = hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi v desorpční rovnováze (µg·cm-3).
Rovnice 16 a 17 se vyjádří graficky a hodnoty a 1/n se zjistí regresní analýzou s ohledem na rovnici 17.
- Pro každou zkušební nádobu se množství zkoušené látky, které zůstalo v desorpční rovnováze adsorbované na půdě, vypočte takto:
- Poznámka:
- Je-li Freundlichův adsorpční nebo desorpční exponent 1/n roven 1, bude Freundlichova adsorpční nebo desorpční konstanta (a ) rovna adsorpční resp. desorpční rovnovážné konstantě (Kd resp. Kdes) a křivky závislosti Cs na Caq budou lineární. Nejsou-li exponenty rovny 1, křivky závislosti Cp na Cvod budou nelineární a adsorpční a desorpční konstanty se budou podél isotherem lišit.
- XVIII.2.1 ADSORPCE
- XVIII.2.2.2 Zpráva o zkoušce
- Protokol o zkoušce by měl obsahovat následující informace:
- — úplná identifikace použitých půdních vzorků včetně:
- — zeměpisné informace o lokalitě (zeměpisná šířka, zeměpisná délka),
- — datum odběru vzorku,
- — využití půdy (např. zemědělská půda, lesní půda atd.),
- — hloubka odběru vzorků,
- — obsah písku/prachových částic/jílu,
- — pH (v 0,01M CaCl2)
- — obsah organického uhlíku,
- — obsah organického materiálu,
- — obsah dusíku,
- — poměr C/N,
- — kationtová výměnná kapacita (mmol/kg),
- — všechny informace týkající se sběru a uchovávání vzorků,
- — podle potřeby všechny informace pro interpretaci adsorpce/desorpce zkoušené látky,
- — odkaz na metody reference použité pro stanovení jednotlivých parametrů,
- — podle potřeby informace o zkoušené látce,
- — teplota při experimentu,
- — parametry centrifugace,
- — analytický postup použitý při analýze zkoušené látky,
- — odůvodnění jakéhokoli použití solubilizačního činidla při přípravě zásobního roztoku zkoušené látky,
- — vysvětlení korekcí provedených ve výpočtech, je-li to důležité,
- — data podle formuláře (dodatek 6) a grafická znázornění,
- — všechny informace a pozorování užitečné pro interpretaci výsledků zkoušky.
- — úplná identifikace použitých půdních vzorků včetně:
- Protokol o zkoušce by měl obsahovat následující informace:
- XVIII.3 LITERATURA
(1) Kukowski H. and Brümmer G., (1987). Investigations on the Adsorption and Desorption of Selected Chemicals in Soils. UBA Report 106 02 045, Part II.
(2) Fränzle O., Kuhnt G., Vetter L., (1987). Selection of Representative Soils in the EC-Territory. UBA Report 106 02 045, Part I.
(3) Kuhnt G., Muntau H. (Eds.) EURO-Soils: Identification, Collection, Treatment, Characterisation. Special Publication No 1.94.60, Joint Research Centre. European Commission, ISPRA, December 1994.
(4) OECD Test Guidelines Programme, Final Report of the OECD Workshop on Selection of Soils/Sediments, Belgirate, Italy, 18-20 January 1995 (June 1995).
(5) US Environment Protection Agency: Pesticide Assessment Guidelines, Subdivision N, Chemistry: Environmental Fate, Series 163-1, Leaching and Adsorption/Desorption Studies, Addendum 6 on Data Reporting, 540/09-88-096, Date: 1/1988.
(6) US Environment Protection Agency: Prevention, Pesticides and Toxic Substances, OPPTS Harmonized Test Guidelines, Series 835-Fate, Transport and Transformation Test Guidelines, 0PPTS No: 835.1220 Sediment and Soil Adsorption/Desorption Isotherm. EPA No: 712-C-96-048, April 1996.
(7) ASTM Standards, E 1195-85, Standard Test Method for Determining a Sorption Constant (Kou) for an Organic Chemical in Soil and Sediments.
(8) Agriculture Canada: Environmental Chemistry and Fate. Guidelines for registration of pesticides in Canada, 15 July 1987.
(9) Netherlands Commission Registration Pesticides (1995): Application for registration of a pesticide. Section G. Behaviour of the product and its metabolites in soil, water and air.
(10) Danish National Agency of Environmental Protection (October 1988): Criteria for registration of pesticides as especially dangerous to health or especially harmful to the environment.
(11) BBA (1990), Guidelines for the Official Testing of Plant Protection Products, Biological Research Centre for Agriculture and Forestry, Braunschweig, Germany.
(12) Calvet R., (1989), „Evaluation of adsorption coefficients and the prediction of the mobilities of pesticides in soils“, in Methodological Aspects of the Study of Pesticide Behaviour in Soil (ed. P. Jamet), INRA, Paris, (Review).
(13) Calvet R., (1980), „Adsorption-Desorption Phenomena“ in Interactions between herbicides and the soil. (R. J. Hance ed.), Academic Press, London, str. 83 – 122.
(14) Hasset J. J., Banwart W.L., (1989), „The sorption of nonpolar organics by soils and sediments“ in Reactions and Movement of Organic Chemicals in Soils. Soil Science Society of America (S.S.S.A), Special Publication no. 22, str. 31 – 44.
(15) van Genuchten M. Th., Davidson J. M., Wierenga P. J., (1974), „An evaluation of kinetic and equilibrium equations for the prediction of pesticide movement through porous media“. Soil Sci. Soc. Am. Proc., Vol. 38(1), str. 29 – 35.
(16) McCall P. J., Laskowski D. A., Swann R. L., Dishburger H. J., (1981), „Measurement of sorption coefficients of organic chemicals and their use, in environmental fate analysis“, in Test Protocols for Environmental Fate and Movement of Toxicants. Proceedings of AOAC Symposium, AOAC, Washington DC.
(17) Lambert S. M., Porter P. E., Schieferrstein R. H., (1965), „Movement and sorption of chemicals applied to the soil“. Weeds, 13, str. 185 – 190.
(18) Rhodes R. C, Belasco I. J., Pease H. L., (1970) „Determination of mobility and adsorption of agrochemicals in soils“. J. Agric. Food Chem., 18, str. 524 – 528.
(19) Russell M. H., (1995), „Recommended approaches to assess pesticide mobility in soil“ in Environmental Behavior of Agrochemicals (ed. T. R. Roberts, P. C. Kearney). John Wiley & Sons Ltd. (20) Esser H. O., Hemingway R. J., Klein W., Sharp D. B., Vonk J. W., Holland P. T., (1988), „Recommended approach to the evaluation of the environmental behavior of pesticides“, IUPAC Reports on Pesticides (24). Pure Appl. Chem., 60, str. 901 – 932.
(21) Guth J. A., Burkhard N., D. O. Eberle, (1976), „Experimental models for studying the persistence of pesticides in soils“. Proc. BCPC Symposium: Persistence of Insecticides and Herbicides, str. 137 – 157, BCPC, Surrey, UK.
(22) Furminge C. G. L., Osgerby J. M., (1967), „Persistence of herbicides in soil“. J. Sci. Fd. Agric., 18, str. 269 – 273.
(23) Burkhard N., Guth J. A., (1981), „Chemical hydrolysis of 2-Chloro-4,6-bis(alkylamino)-1,3,5-triazine herbicides and their breakdown in soil under the influence of adsorption“. Pestic. Sci. 12, str. 45 – 52.
(24) Guth J. A., Gerber H. R., Schlaepfer T., (1977), „Effect of adsorption, movement and persistence on the biological availability of soil-applied pesticides“. Proc. Br. Crop Prot. Conf., 3, str. 961 — 971.
(25) Osgerby J. M., (1973), „Process affecting herbicide action in soil“. Pestic. Sci., 4, str. 247 – 258.
(26) Guth J. A., (1972), „Adsorptions- und Einwascheverhalten von Pflanzenschutzmitteln in Böden“. Schr. Reihe Ver. Wass. -Boden-Lufthyg. Berlin-Dahlem, Heft 37, str. 143 – 154.
(27) Hamaker J. W., (1975), „The interpretation of soil leaching experiments“, in Environmental Dynamics of Pesticides (eds R. Haque, V. H. Freed), str. 135 – 172, Plenum Press, NY.
(28) Helling C. S., (1971), „Pesticide mobility in soils“. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 35, str. 732 – 210.
(29) Hamaker J. W., (1972), „Diffusion and volatilization“ in Organic chemicals in the soil environment (C.A.I. Goring and J. W. Hamaker eds), Vol. I, str. 49 – 143.
(30) Burkhard N., Guth J. A., (1981), „Rate of volatilisation of pesticides from soil surfaces; Comparison of calculated results with those determined in a laboratory model system“. Pestic. Sci. 12, str. 37 – 44.
(31) Cohen S. Z., Creeger S. M., Carsel R.F., Enfield C.G., (1984), „Potential pesticide contamination of groundwater from agricultural uses“, in Treatment and Disposal of Pesticide Wastes, str. 297 – 325, Acs Symp. Ser. 259, American Chemical Society, Washington, DC.
(32) Gustafson D. I., (1989), „Groundwater ubiquity score: a simple method for assessing pesticide leachability“. J. Environ. Toxic. Chem., 8(4), str. 339 – 357.
(33) Leistra M., Dekkers W. A., (1976). „Computed effects of adsorption kinetics on pesticide movement in soils“. J. Soil Sci., 28, str. 340 – 350.
(34) Bromilov R. H., Leistra M., (1980), „Measured and simulated behavior of aldicarb and its oxydation products in fallow soils“. Pest. Sci., 11, str. 389 – 395.
(35) Green R. E., Karickoff S. W., (1990), „Sorption estimates for modeling“, in Pesticides in the Soil Environment: Process, Impacts and Modeling (ed. H.H. Cheng). Soil Sci. Soc. Am., Book Series no. 2, str. 80 – 101,
(36) Lambert S. M., (1967), „Functional relationship between sorption in soil and chemical structure“. J. Agri. Food Chem., 15, str. 572 – 576.
(37) Hance R. J., (1969), „An empirical relationship between chemical structure and the sorption of some herbicides by soils“. J. Agri. Food Chem., 17, str. 667 – 668.
(38) Briggs G. G. (1969), „Molecular structure of herbicides and their sorption by soils“. Nature, 223, 1288. (39) Briggs G. G. (1981). „Theoretical and experimental relationships between soil adsorption, octanol-water partition coefficients, water solubilities, bioconcentration factors, and the parachor“. J. Agric. Food Chem., 29, str. 1050 – 1059.
(40) Sabljic A., (1984), „Predictions of the nature and strength of soil sorption of organic polutance by molecular topology“. J. Agric. Food Chem., 32, str. 243 – 246.
(41) Bailey G. W., White J. L., (1970), „Factors influencing the adsorption, desorption, and movement of pesticides in soil“. Residue Rev., 32, str. 29 – 92.
(42) Bailey G. W., J. L. White, Y. Rothberg., (1968), „Adsorption of organic herbicides by montomorillonite: Role of pH and chemical character of adsorbate“. Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 32: str. 222 – 234.
(43) Karickhoff S. W., (1981), „Semi-empirical estimation of sorption of hydrophobic pollutants on natural sediments and soils“. Chemosphere 10, str. 833 – 846.
(44) Paya-Perez A., Riaz M., Larsen B., (1989), „Soil Sorption of 6 Chlorobenzenes and 20 PCB Congeners“. Environ. Toxicol. Safety 21, str. 1 – 17.
(45) Hamaker J. W., Thompson J. M., (1972), „Adsorption in organic chemicals“ in Organic Chemicals in the Soil Environment (Goring C. A. I., Hamaker J. W., eds), Vol I and II, Marcel Dekker, Inc., New York, NY, 1972, str. 49 – 143.
(46) Deli J., Warren G. F., 1971, „Adsorption, desorption and leaching of diphenamid in soils“. Weed Sci. 19: str. 67 – 69.
(47) Chu-Huang Wu, Buehring N., Davinson J. M., Santelmann, (1975), „Napropamide Adsorption, desorption and Movement in soils“. Weed Sci.,Vol.23,str.454 – 457.
(48) Haues M. H. B., Stacey M., Thompson J. M., (1968), „Adsorption of s-triazine herbicides by soil organic preparations“ in Isotopes and Radiation in Soil Organic Studies, p.75, International. Atomic Energy Agency, Vienna.
(49) Pionke H. B., Deangelis R. J., (1980), „Methods for distributing pesticide loss in field run-off between the solution and adsorbed phase“, CREAMS, in A Field Scale Model for Chemicals, Run-off and Erosion from Agricultural Management Systems, Chapter 19, Vol. III: Supporting Documentation, USDA Conservation Research report.
(50) ISO Standard Compendium Environment: Soil Quality – General aspects; chemical and physical methods of analysis; biological methods of analysis. First Edition (1994).
(51) Scheffer F., Schachtschabel, Lehrbuch der Bodenkunde, F. Enke Verlag, Stuttgart (1982), 11th edition.
(52) Black, Evans D. D., White J. L., Ensminger L. E., Clark F.E., eds. „Methods of Soil Analysis“, Vol 1 a 2, American Society of Agronomy, Madison, WI, 1982.
(53) ISO/DIS 10381-1 Soil Quality — Sampling — Part 1: Guidance on the design of sampling programmes.
(54) ISO/DIS 10381-2 Soil Quality — Sampling — Part 2: Guidance on sampling techniques.
(55) ISO/DIS 10381-3 Soil Quality — Sampling — Part 3: Guidance on safety of sampling.
(56) ISO/DIS 10381-4 Soil Quality — Sampling — Part 4: Guidance on the investigation of natural and cultivated soils.
(57) ISO/DIS 10381-5 Soil Quality — Sampling — Part 5: Guidance on the investigation of soil contamination of urban and industrial sites.
(58) ISO 10381-6, 1993: Soil Quality — Sampling — Part 6: Guidance on the collection, handling and storage of soil for the assessment of aerobic microbial processes in the laboratory.
(59) Green R. E., Yamane V. K., (1970), „Precision in pesticide adsorption measurements“. Soil Sci. Am. Proc., 34, str. 353 – 354.
(60) Grover R., Hance R. J. (1970), „Effect of ratio of soil to water on adsorption of linuron and atrazine“. Soil Sci., str. 109 – 138.
(61) Boesten, J. J. T. I, „Influence of soil/liquid ratio on the experimental error of sorption coefficients in pesticide/soil system“. Pest. Sci. 1990, 30, str. 31 – 41.
(62) Boesten, J. J. T. I. „Influence of soil/liquid ratio on the experimental error of sorption coefficients in relation to OECD guideline 106,,. Proceedings of 5th international workshop on environmental behaviour of pesticides and regulatory aspects, Brussels, 26 – 29 April 1994.
(63) Bastide J., Cantier J. M., et Coste C., (1980), „Comportement de substances herbicides dans le sol en fonction de leur structure chimique“. Weed Res. 21, str. 227 – 231.
(64) Brown D. S., Flagg E. W., (1981), „Empirical prediction of organic pollutants sorption in natural sediments“. J. Environ.Qual, 10(3), str. 382 – 386.
(65) Chiou C. T., Porter P. E., Schmedding D. W., (1983), „Partition equilibria of non-ionic organic compounds between soil organic matter and water“. Environ. Sci. Technol., 17(4), str. 227 – 231.
(66) Gerstl Z., Mingelgrin U., (1984), „Sorption of organic substances by soils and sediments“. J. Environ. Sci. Health, B19 (3), str. 297– 312.
(67) Vowles P. D., Mantoura R. F. C, (1987), „Sediment-water partition coefficient and HPLC retention factors of aromatic hydrocarbons“. Chemosphere, 16(1), str. 109 – 116.
(68) Lyman W. J., Reehl W. F.and Rosenblatt D. H. (1990). Handbook of Chemical Property Estimation Methods. Environmental Behaviour of Organic Compounds. American Chemical Society, Washington DC.
(69) Keniga E. E., Goring, C. A. I. (1980). „Relationship between water solubility, soil sorption, octanol-water partitioning and concentration of chemicals in the biota“ in Aquatic Toxicology (eds J.G. Eaton, et al.), str.78 – 115, ASTM STP 707, Philadelphia.
(70) Chiou C. T., Peters L. J., Freed V. H., (1979), „A physical concept of soil-water equilibria for non-ionic organic compounds“. Science, Vol. 206, str. 831 – 832.
(71) Hassett J. J., Banwart W. I., Wood S. G., Means J. C., (1981), „Sorption of /-Naphtol: implications concerning the limits of hydrophobic sorption“. Soil Sci. Soc. Am. J. 45, str. 38 – 42.
(72) Karickhoff S. W., (1981), „Semi-empirical estimation of sorption of hydrophobic pollutants on natural sediments and soils“. Chemosphere, Vol. 10(8), str. 833 – 846.
(73) Moreale A., van Bladel R., (1981), „Adsorption de 13 herbicides et insecticides par le sol. Relation solubilitE-reactivitE“. Revue de l´Agric., 34 (4), str. 319 – 322.
(74) Müller M., Kördel W. (1996), „Comparison of screening methods for the determination/estimation of adsorption coefficients on soil“. Chemosphere, 32(12), str. 2493 – 2504.
(75) Kördel W., Kotthoff G., Müller M. (1995), „HPLC — screening method for the determination of the adsorption coefficient on soil — results of a ring test“. Chemosphere 30 (7), str. 1373 – 1384.
(76) Kördel W., Stutte J., Kotthoff G. (1993), „HPLC — screening method for the determination of the adsorption coefficient on soil — comparison of different stationary phases“. Chemosphere 27 (12), str. 2341 – 2352.
(77) Hance, R. J., (1967), „The Speed of Attainment of Sorption Equilibria in Some Systems Involving Herbicides“. Weed Res., Vol. 7, str. 29 – 36.
(78) Koskinen W. C., Harper S. S., (1990), „The retention processes: mechanisms“ in Pesticides in the Soil Environment: Processes, Impacts and Modelling (ed. H.H. Cheng). Soil Sci. Soc. Am. Book Series, No. 2, Madison, Wisconsin.
(79) Cohen S. Z., Creeger S. M., Carsel R. F., Enfield C. G. (1984), „Potential pesticide contamination of groundwater from agricultural use“, in Treatment and Disposal of Pesticide Wastes, str.297 – 325, ACS Symp. Ser. 259, American Chemical Society, Washington, DC. (80) Giles C. H., (1970), „Interpretation and use of sorption isotherm“ in Sorption and Transport Processes in Soils. S.C.I. Monograph No. 37, str. 14 – 32.
(81) Giles, C. H.; McEwan J. H.; Nakhwa, S.N., Smith, D, (1960), „Studies in adsorption: XI. A system of classification of solution adsorption isotherms and its use in the diagnosis of adsorption mechanisms and in measurements of pesticides surface areas of soil“. J. Chem. Soc., str. 3973 – 93.
(82) Calvet R., TercE M., Arvien J. C., (1980), „Adsorption des pesticides par les sols et leurs constituants: 3. CaractEristiques gEnErales de l'adsorptio“. Ann. Agron. 31: str. 239 – 251.
(83) Bedbur E.; (1996), „Anomalies in the Freundlich equatio“, Proc. COST 66 Workshop, Pesticides in soil and the environment, 13 –15 May 1996, Stratford-upon-Avon, UK.
(84) Guth, J. A., (1985), „Adsorption/desorptio“, in Joint International Symposium, Physicochemical Properties and their Role in Environmental Hazard Assessment, July 1 – 3, Canterbury, UK. (85) Soil Texture Classification (US and FAO systems): Weed Science, 33, Suppl. 1 (1985) and Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 26:305 (1962).
DODATEK 1

DODATEK 2
VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE
Z následující tabulky (84) je zřejmé, že je-li rozdíl mezi počáteční hmotností zkoušené látky (m0 =110 µg) a její rovnovážnou hmotností v roztoku (mads aq (eq) =100 µg), je důsledkem 5% chyby měření rovnovážné koncentrace 50% chyba ve výpočtu hmotnosti zkoušené látky adsorbované na půdě (madss(eq)) a 52,4% chyba ve výpočtu Kd.
- Množství půdy mpůda = 10 g
- Objem roztoku V0 = 100 cm3

- kde:
DODATEK 3
METODY ODHADU Kd
- 1. Metody odhadu umožňují předpovědět Kd na základě korelací například s hodnotami Pov (12, 39, 63 – 68), s daty o rozpustnosti (12, 19, 21, 39, 68 − 73) nebo s daty o polaritě získanými při použití HPLC s obrácenou fází (74 −76). Jak je patrné z tabulky 1 a 2, vypočtou se z takových rovnic hodnoty Kou nebo Kom a poté nepřímo hodnoty Kd z rovnic:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd
- 2. Tyto korelace jsou založeny na dvou předpokladech: 1) adsorpci látky nejvíce ovlivňuje organický materiál v půdě a 2) mechanismus interakce je převážně nepolární. V důsledku toho tyto korelace 1) nejsou použitelné na polární látky (nebo jsou použitelné jen do určité míry) a 2) nejsou použitelné v případech, kdy je obsah organického materiálu v půdě velmi malý .(12). Kromě toho, ačkoli byla zjištěna uspokojivá korelace mezi Pov a adsorpcí (19), nelze totéž říci o korelaci mezi rozpustností ve vodě a mírou adsorpce (19, 21); v tomto ohledu jsou tyto studie protichůdné.
- 3. Některé příklady korelace mezi adsorpčním koeficientem a rozdělovacím poměrem oktanol/voda nebo rozpustností ve vodě jsou uvedeny v tabulkách 1 a 2.
Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68)
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Látky Korelace Autoři Substituovaná močovina Briggs (1981) (39) Chlorované aromatické
sloučeninyChiou et al.
(1983) (65)Různé pesticidy Gerstl a Mingelgrin
(1984) (66)Aromatické uhlovodíky Vowles a Mantoura
(1987) (67)Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69)
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) Sloučeniny Korelace Autoři Různé pesticidy Gerstl a Mingelgrin (1984) (66) Chlorované alifatické a aromatické látky Chiou et al.
(1979) (70)α-Naftol Hasset et al.
(1981) (71)Cyklické, alifatické a aromatické látky Karickhoff (1981)
(72)Různé látky Moreale van Blade
(1982) (73)
DODATEK 4
VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE
- 1. Centrifugační doba se za předpokladu, že jsou částice kulové, vypočte podle následující rovnice:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE (1) Pro zjednodušení nejsou parametry uvedeny v základních jednotkách SI (ale v jednotkách soustavy CGS).
- kde:
- ω = úhlová rychlost (= 2·(rpm)/60), rad·s-1
- rpm = počet otáček za minutu
- η = viskozita roztoku, g·s-1·cm-1
- rp = poloměr částic, cm
- ρp = hustota půdy, g·cm-3
- ρvod = hustota roztoku, g·cm-3
- Rt = vzdálenost od středu rotoru centrifugy k hladině roztoku v centrifugační kyvetě, cm
- Rb = vzdálenost od středu rotoru centrifugy ke dnu centrifugační kyvety, cm
- Rb − Rt = výška sloupce směsi půda/roztok v centrifugační kyvetě, cm.
V praxi se k zajištění úplného oddělení volí dvojnásobek vypočteného času.
- kde:
- 2. Rovnici (1) lze dále zjednodušit, jestliže se položí viskozita (η) a hustota (ρvod) roztoku rovny viskozitě a hustotě vody při 25 °C; tedy η = 8,95 × 10-3 g·s-1·cm-1 a ρvod = 1,0 g·cm-3.
- Centrifugační doba je poté dána rovnicí (2):
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE (2)
- Centrifugační doba je poté dána rovnicí (2):
- 3. Z rovnice 2 vyplývá, že pro účely oddělení částic o určité velikosti (v našem případě o poloměru 0,1 µm) jsou pro stanovení parametrů centrifugace, tj. doby (t) a počtu otáček za minutu (rpm), důležité dvě charakteristiky: 1) hustota půdy a 2) výška sloupce směsi v centrifugační kyvetě (Rb − Rt), tj. vzdálenost, kterou půdní částice urazí mezi hladinou v kyvetě a jejím dnem; výška sloupce směsi v kyvetě bude při pevně stanoveném objemu samozřejmě záviset na druhé mocnině poloměru kyvety.
- 4. Na obrázku 1 jsou znázorněny změny centrifugační doby (t) v závislosti na centrifugační rychlosti (rpm) pro různé hustoty půdy (ρp) (obrázek 1a) a pro různé výšky sloupce směsi v centrifugačních kyvetách (obrázek 1b). Z obrázku 1a je zřejmý vliv hustoty půdy; např. při obvyklých 3 000 ot./min je centrifugační doba přibližně 240 min pro hustotu půdy 1,2 g·cm-3, ale pouze 50 min pro 2,0 g·cm-3. Podobně je podle obrázku 1b při obvyklých 3 000 ot./min centrifugační doba přibližně 50 min pro výšku sloupce směsi 10 cm a pouze 7 min pro výšku sloupce 1 cm. Je však důležité nalézt optimální poměr mezi centrifugací, která vyžaduje co nejmenší výšku sloupce, a snadností, s jakou může experimentátor oddělovat fáze po centrifugaci.
- 5. Kromě toho je při stanovování experimentálních podmínek při oddělování fází půda/roztok důležité počítat s možnou přítomností třetí „pseudofáze“, koloidu. Koloidní částice s velikostí menší než 0,2 µm mohou mít značný vliv na celý mechanismus adsorpce látky v půdní suspenzi. Při centrifugaci, jak je popsána výše, zůstanou koloidní částice ve vodné fázi a analyzují se společně s vodnou fází. Informace o jejich vlivu se tedy ztratí.
Má-li laboratoř, která studii provádí, zařízení pro ultracentrifugaci nebo ultrafiltraci, mohla by být adsorpce/desorpce studována hlouběji včetně informací o adsorpci látky na koloidních částicích. V takovém případě se k oddělení tří fází – půdy, koloidních částic a roztoku, použije ultracentrifugace při 60 000 ot./min nebo ultrafiltrace na filtru zachycujícím částice o velikosti 100 000 daltonů. Protokol o zkoušce by měl být také odpovídajícím způsobem pozměněn, mají-li být analyzovány všechny tři fáze.

Obrázek 1a Změny centrifugační doby (t) v závislosti na centrifugační rychlosti (ot./min) pro různé hustoty půdy (ρp). Rt = 10 cm, Rb − Rt = 10 cm, η = 8,95 × 10-3 g·s-1 cm-1 a ρvod = 1,0 g·cm-3 při 25 °C.

Obrázek 1b Změna centrifugační doby (t) v závislosti na centrifugační rychlosti (ot./min) pro různé výšky sloupce směsi v centrifugační kyvetě (Rb − Rt) = L; Rt = 10 cm, η = 8,95 × 10-3 g·s-1·cm-1, ρvod = 1,0 g·cm-3 při 25 °C a ρp = 2,0 g·cm-3.
DODATEK 5
VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%)
U všech výpočtů se předpokládá, že zkoušená látka je stálá a že se významně neadsorbuje na stěnách nádoby.
ADSORPCE (A%)
- a) Paralelní metoda
- Procento adsorpce se vypočte pro každou zkušební nádobu (i) pro každý čas (ti) podle následující rovnice:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) (1) 3
- Veličiny v této rovnici lze vyčíslit takto:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) (2) Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) (3) - kde:
- Ati = procento adsorpce (%) v čase ti
- = množství zkoušené látky na půdě v čase ti, kdy je prováděna analýza (µg)
- m0 = množství zkoušené látky v nádobě na začátku zkoušky (µg)
- C0 = počáteční hmotnostní koncentrace zkušebního roztoku v kontaktu s půdou (µg·cm-3)
- = hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi v čase ti, kdy je prováděna analýza, (µg·cm-3); Tato koncentrace se stanoví analyticky a koriguje se na hodnoty ze slepých pokusů
- V0 = počáteční objem zkušebního roztoku v kontaktu s půdou (cm3).
- kde:
Hodnoty adsorpčního procenta Ati nebo se vynesou proti času a zjistí se doba, po níž se ustavila sorpční rovnováha. Příklady takových křivek jsou uvedeny na obrázcích 1 a 2.
Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy

Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase

- Procento adsorpce se vypočte pro každou zkušební nádobu (i) pro každý čas (ti) podle následující rovnice:
- b) Sériová metoda
V následujících rovnicích je zohledněno, že se při studii adsorpce provádějí měření zkoušené látky v malých podílech vodné fáze v určitých časových intervalech.
- — Pro každý časový interval se množství látky adsorbované na půdě vypočte takto:
- — pro první časový interval
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (4)
- — pro druhý časový interval
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (5)
- — pro třetí časový interval
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (6)
- — pro n-tý časový interval
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (7)
- — pro první časový interval
- — Procento adsorpce v každém časové intervalu A∆ti se vypočte z následující rovnice:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (8) 4 - zatímco procento adsorpce (Ati) v čase ti je dáno rovnicí:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (9) 4
- zatímco procento adsorpce (Ati) v čase ti je dáno rovnicí:
Hodnoty procenta adsorpce Ati nebo A∆ti (podle potřeb studie) se vynesou proti času a stanoví se doba, po níž se ustavila sorpční rovnováha.
- — V čase ustavení rovnováhy teq:
- — je množství zkoušené látky adsorbované na půdě:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (10) 4
- — množství zkoušené látky v roztoku:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (11) 4
- — a procento adsorpce v rovnováze:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (12) 4
- — je množství zkoušené látky adsorbované na půdě:
- Výše uvedené veličiny jsou definovány takto:
- , ,..., = množství látky adsorbované na půdě za časový interval ∆t1, ∆t2,..., ∆tn, (µg)
- , ,..., = množství látky naměřené v podílu (vaA) v okamžiku t1, t2, ...,tn, (µg)
- = množství zkoušené látky adsorbované na půdě v adsorpční rovnováze, (µg)
- = množství zkoušené látky v roztoku v adsorpční rovnováze, (µg)
- = objem podílu, ve kterém je látka stanovována, (cm3)
- = procento adsorpce odpovídající časovému intervalu ∆ti, (%)
- = procento adsorpce v adsorpční rovnováze
- — Pro každý časový interval se množství látky adsorbované na půdě vypočte takto:
DESORPCE (%)
Časem t0, v němž se zahájí experiment pro studium desorpční kinetiky, je okamžik, kdy je co největší objem roztoku zkoušené látky (po dosažení adsorpční rovnováhy) nahrazen stejným objemem 0,01M roztoku CaCl2.
- a) Paralelní metoda
- V čase ti se změří množství zkoušené látky ve vodné fázi odebrané ze zkušební nádoby i a desorbované množství se vypočte z rovnice:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (13)
V desorpční rovnováze platí, že ti = teq, a tedy = .
- Množství zkušební látky desorbované během časového intervalu (∆ti) je dáno rovnicí:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (14)
- Procento desorpce se vypočte takto:
- — v čase ti z rovnice:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (15)
- — a během časového intervalu (∆ti) z rovnice:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (16) - kde:
- Dti = procento desorpce v čase ti, (%)
- D∆ti = procento desorpce za časový interval ∆ti, (%)
- = množství zkoušené látky desorbované v čase ti, (µg)
- = množství zkoušené látky desorbované během časového intervalu ∆ti, (µg)
- = množství zkoušené látky analyticky změřené v čase ti v roztoku o objemu Vri, který byl odebrán k analýze, (µg)
- = množství látky, které zbylo (aniž se adsorbovalo) po ustavení adsorpční rovnováhy, a to v důsledku nekvantitativní výměny objemu vodné fáze, (µg)
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (17) - = množství zkoušené látky v roztoku v adsorpční rovnováze, (µg)
- VR = objem supernatantu odebraného ze zkušební nádoby po dosažení adsorpční rovnováhy a nahrazeného stejným objemem 0,01M roztoku CaCl2 (cm3)
- = objem roztoku odebraného ze zkušební nádoby (i) ke stanovení zkoušené látky v experimentu pro studium desorpční kinetiky (cm3).
- kde:
- — v čase ti z rovnice:
Hodnoty procenta desorpce Dti nebo D∆ti (podle potřeb studie) se vynesou proti času a stanoví se doba, po níž se ustavila desorpční rovnováha.
- V čase ti se změří množství zkoušené látky ve vodné fázi odebrané ze zkušební nádoby i a desorbované množství se vypočte z rovnice:
- b) Sériová metoda
- V následujících rovnicích je zohledněno, že byla při předcházející studii adsorpce prováděna měření zkoušené látky v malých podílech vodné fáze (sériová metoda v bodě 1.9 Provedení zkoušky) Předpokládá se, že a) objem supernatantu odebraného ze zkušební nádoby po experimentu pro studium adsorpční kinetiky byl nahrazen stejným objemem 0,01M roztoku CaCl2 (VR) a b) celkový objem vodné fáze v kontaktu s půdou (VT) během experimentu pro studium desorpční kinetiky zůstává konstantní a je dán rovnicí:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (18)
- V čase ti:
- — množství zkoušené látky se měří v malých podílech a desorbované množství se vypočte z následující rovnice:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (19)
- — v desorpční rovnováze platí, že ti = teq, a tedy =
- — procento desorpce Dti se vypočte z následující rovnice:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (20)
- — množství zkoušené látky se měří v malých podílech a desorbované množství se vypočte z následující rovnice:
- Za časový interval (∆ti):
- Pro každý časový interval se. desorbované množství látky vypočte takto:
- — pro první časový interval
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (21)
- — pro druhý časový interval
- a
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (22) - pro n-tý časový interval
- a
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (23)
- — pro první časový interval
- Pro každý časový interval se. desorbované množství látky vypočte takto:
- Procento desorpce za každý časový interval D∆ti se nakonec vypočte z následující rovnice:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (24)
- zatímco procento desorpce (Dti) v čase ti je dáno rovnicí:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (25)
- přičemž jsou výše použité veličiny definovány takto:
- ,,..., = množství látky, která zůstala adsorbovaná na půdě po časových intervalech ∆t1, ∆t2,..., ∆tn, (µg)
- , ,..., = množství látky desorbované za časové intervaly ∆t1, ∆t2,..., ∆tn, (µg)
- , ,..., = množství látky naměřené v podílu vaD v okamžicích t1, t2, ...., tn (µg)
- VT = celkový objem vodné fáze v kontaktu s půdou během experimentu pro studium desorpční kineticky provedeného sériovou metodou (cm3)
- = množství látky, které zbylo (aniž se adsorbovalo) po ustavení adsorpční rovnováhy, a to v důsledku nekvantitativní výměny objemu vodné fáze,(µg)
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (26) - VR = objem supernatantu odebraného ze zkušební nádoby po dosažení adsorpční rovnováhy a nahrazeného stejným objemem 0;01M roztoku CaCl2 (cm3)
- = objem alikvotu odebraného k analýze ze zkušební nádoby (i) během experimentu pro studium desorpční kineticky provedeného sériovou metodou
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase (27)
- V následujících rovnicích je zohledněno, že byla při předcházející studii adsorpce prováděna měření zkoušené látky v malých podílech vodné fáze (sériová metoda v bodě 1.9 Provedení zkoušky) Předpokládá se, že a) objem supernatantu odebraného ze zkušební nádoby po experimentu pro studium adsorpční kinetiky byl nahrazen stejným objemem 0,01M roztoku CaCl2 (VR) a b) celkový objem vodné fáze v kontaktu s půdou (VT) během experimentu pro studium desorpční kinetiky zůstává konstantní a je dán rovnicí:
DODATEK 6
ADSORPCE – DESORPCE V PŮDÁCH: FORMULÁŘE PRO PŘEDLOŽENÍ DAT

- XIX. METODA PRO STANOVENÍ ODHADU ADSORPČNÍHO KOEFICIENTU (KOU) PRO PŮDY A ČISTÍRENSKÉ KALY VYSOKOÚČINNOU KAPALINOVOU CHROMATOGRAFIÍ (HPLC) – metoda C.19 podle přílohy směrnice 2001/59/ES
- XIX.1 METODA
Tato metoda je replikou metody OECD TG121 (2000).
- XIX.1.1 ÚVOD
Sorpční chování látek v půdách a v čistírenských kalech může být popsáno parametry experimentálně stanovenými zkušební metodou C.18. Důležitým parametrem je adsorpční koeficient, který je definován jako poměr koncentrace látky v půdě nebo kalu a koncentrace látky ve vodné fázi v rovnováze. Adsorpční koeficient normalizovaný na obsah organického uhlíku v půdě Kou je užitečným ukazatelem schopnosti chemické látky vázat se na organické látky v půdě a v čistírenském kalu a umožňuje porovnat různé chemické látky. Tento parametr lze odhadnout z korelace s rozpustností ve vodě a s rozdělovacím koeficientem oktanol/voda (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).
Experimentální metoda popsaná v této zkoušce používá k odhadu adsorpčního koeficientu Kou v půdě a v čistírenských kalech vysokoúčinnou kapalinovou chromatografii (8). Tyto odhady jsou spolehlivější než odhady z výpočtů pomocí metodiky QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship) (9). Jako metoda založená na odhadu nemůže plně nahradit násadové experimenty stanovení adsorpční/desorpční rovnováhy podle metody C.18. Odhady Kou však mohou být užitečné pro volbu vhodných parametrů pro adsorpční/desorpční studie podle zkušební metody C.18, a to vypočtením Kd (distribučního koeficientu) nebo KF (Freundlichova adsorpčního koeficientu) z rovnice 3 (viz bod 1.2).
- XIX.1.2 DEFINICE
Kd: Distribuční koeficient je definován jako poměr rovnovážných koncentrací C rozpuštěné látky ve dvoufázovém systému skládajícím se ze sorbentu (půda nebo čistírenský kal) a vodné fáze; je bezrozměrný, jsou-li koncentrace v obou fázích vyjádřeny jako hmotnostní podíly. Je-li koncentrace ve vodné fázi vyjádřena v jednotce hmotnosti na jednotku objemu, je jednotkou ml·g-1. Kd se může měnit s vlastnostmi sorbentu a může záviset na koncentraci.
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase DODATEK 6 ADSORPCE – DESORPCE V PŮDÁCH: FORMULÁŘE PRO PŘEDLOŽENÍ DAT nebo (1) - kde:
- Cpůda = koncentrace zkoušené látky v půdě v rovnováze (µg·g-1)
- Ckal = koncentrace zkoušené látky v kalu v rovnováze (µg·g-1)
- Cvod = koncentrace zkoušené látky ve vodné fázi v rovnováze (µg·g-1, µg·ml-1).
KF: Freundlichův adsorpční koeficient je definován jako koncentrace zkoušené látky v půdě nebo v čistírenském kalu (x/m), je-li rovnovážná koncentrace Cvod ve vodné fázi rovna jedné; vyjadřuje se v µg na gram sorbentu. Hodnota se může měnit s vlastnostmi sorbentu.
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase DODATEK 6 ADSORPCE – DESORPCE V PŮDÁCH: FORMULÁŘE PRO PŘEDLOŽENÍ DAT (2) - kde:
- x/m = množství zkoušené látky x (µg) adsorbované v rovnováze na určitém množství sorbentu m (g)
- 1/n = směrnice Freundlichovy adsorpční isothermy
- Cvod = koncentrace zkoušené látky ve vodné fázi v rovnováze (µg·ml-1)
Kou: Distribuční koeficient (Kd) nebo Freundlichův adsorpční koeficient (KF) normalizovaný na obsah organického uhlíku (fou) v sorbentu; zejména u nedisociujících chemických látek je přibližným ukazatelem míry adsorpce látky na sorbentu a umožňuje provést porovnání různých chemických látek. V závislosti na rozměru Kd a KF může být Kou bezrozměrný nebo může být jeho jednotkou ml . g-1 nebo µg . g-1 organického materiálu.
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase DODATEK 6 ADSORPCE – DESORPCE V PŮDÁCH: FORMULÁŘE PRO PŘEDLOŽENÍ DAT (3) Vztah mezi Kou a Kd není vždy lineární, hodnoty Kou se mohou pro jednotlivé půdy měnit, avšak jejich kolísání je ve srovnání s hodnotami Kd nebo KF silně omezeno.
Adsorpční koeficient (Kou) lze odečíst pomocí kapacitního faktoru (k´) z kalibrační křivky log k´ versus log Kou pro vybrané referenční sloučeniny.
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase DODATEK 6 ADSORPCE – DESORPCE V PŮDÁCH: FORMULÁŘE PRO PŘEDLOŽENÍ DAT (4) - kde:
- tR: retenční časy zkoušené a referenční látky pro HPLC (min)
- t0: mrtvá doba HPLC (min) (viz bod 1.8.2).
Pov: Rozdělovací koeficient oktanol/voda je definován jako poměr koncentrací rozpuštěné látky v n-oktanolu a ve vodě; je bezrozměrný.
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase DODATEK 6 ADSORPCE – DESORPCE V PŮDÁCH: FORMULÁŘE PRO PŘEDLOŽENÍ DAT (5) - kde:
- XIX.1.3 REFERENČNÍ LÁTKY
Pře použitím metody by měly být známy strukturní vzorec, čistota a disociační konstanta (podle potřeby). Užitečné jsou informace o rozpustnosti ve vodě a v organických rozpouštědlech, o rozdělovacím koeficientu oktanol-voda a o chování při hydrolýze.
Mají-li být uvedena do korelace naměřená retenční data z HPLC pro zkoušenou látku a její adsorpční koeficient, musí být vytvořen kalibrační graf log Kou versus log k´. Použije se minimálně šest referenční bodů, alespoň po jednom nad a pod očekávanou hodnotou pro zkoušenou látku. Správnost metody se významně zlepší, budou-li použity referenční látky strukturně příbuzné se zkoušenou látkou. Nejsou-li taková data známa, ponechává se na experimentátorovi, aby vybral vhodné kalibrační látky. V takovém případě by měla být vybrána obecnější sada strukturně heterogenních látek. Látky a hodnoty Kou, které mohou být použity, jsou uvedeny v dodatku, a to v tabulce 1 pro čistírenský kal a v tabulce 3 pro půdu. Volba jiných kalibračních látek by měla být zdůvodněna.
- XIX.1.4 PODSTATA ZKUŠEBNÍ METODY
- HPLC se provádí na analytických kolonách plněných komerčně dostupným kyanopropylem jako pevnou fází, obsahujícím lipofilní a polární složky. Použije se mírně polární stacionární fáze na silikagelové matrici:
Obrázek 2 Freundlichovy adsorpční křivky, normální a linearizovaná forma DODATEK 1 DODATEK 2 VLIV SPRÁVNOSTI ANALYTICKÉ METODY A ZMĚNY KONCENTRACE NA SPRÁVNOST VÝSLEDKŮ ADSORPČNÍ STUDIE DODATEK 3 METODY ODHADU Kd Tabulka 1. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozdělovacím koeficientem oktanol/voda; další příklady jsou uvedeny v literatuře (12, 68) Tabulka 2. Příklady korelací mezi adsorpčním distribučním koeficientem a rozpustností ve vodě; další příklady jsou uvedeny v literatuře (68, 69) DODATEK 4 VÝPOČTY PRO STANOVENÍ PARAMETRŮ CENTRIFUGACE DODATEK 5 VÝPOČET ADSORPCE A (%) A DESORPCE D (%) Obrázek 1 Křivka ustavování adsorpční rovnováhy Obrázek 2. Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi (Cvod) na čase DODATEK 6 ADSORPCE – DESORPCE V PŮDÁCH: FORMULÁŘE PRO PŘEDLOŽENÍ DAT − O − Si − CH2 − CH2 − CH2 − CN silikagel nepolární spacer polární složka
Podstata zkušební metody je obdobná jako ve zkušební metodě A.8 (rozdělovací koeficient, metoda HPLC). Při průchodu kolonou v mobilní fázi zkoušená látka interaguje se stacionární fází. V důsledku rozdělování mezi mobilní a stacionární fází se postup zkoušené látky zpomaluje. Dvojí složení stacionární fáze s polárními a nepolárními skupinami umožňuje, aby polární a nepolární skupiny molekuly interagovaly podobným způsobem, jako je tomu u organického materiálu v půdě nebo čistírenském kalu. To umožňuje stanovit vztah mezi retenčním časem na koloně a adsorpčním koeficientem na organickém materiálu.
Na sorpční chování zejména u polárních látek má významný vliv pH. V případě zemědělských půd nebo nádrží s čistírenskými kaly se pH normálně pohybuje od pH 5,5 do 7,5. U disociujících látek se ve vhodném pufračním roztoku provedenou dvě zkoušky, a to jak s disociovanou formou, tak s nedisociovanou formou, avšak pouze v případě, že v rozmezí pH 5,5 až 7,5 disociuje alespoň 10 % zkoušené sloučeniny.
Vzhledem k tomu, že se k hodnocení použije pouze vztah mezi retencí na koloně HPLC a adsorpčním koeficientem, není nutná žádná kvantitativní metoda, nýbrž pouze stanovení retenčního času. Je-li k dispozici vhodná sada referenčních látek a lze-li realizovat standardní experimentální podmínky, je metoda rychlým a účinným způsobem odhadu adsorpčního koeficientu Kou.
- HPLC se provádí na analytických kolonách plněných komerčně dostupným kyanopropylem jako pevnou fází, obsahujícím lipofilní a polární složky. Použije se mírně polární stacionární fáze na silikagelové matrici:
- XIX.1.5 POUŽITELNOST ZKOUŠKY
Metoda HPLC je použitelná pro chemické látky (radioizotopově značené i neznačené), pro něž je k dispozici vhodný detekční systém (např. spektrofotometr, detektor radioaktivního záření) a jež jsou po dobu experimentu dostatečně stabilní. Může být zvláště užitečná pro chemické látky, jejichž studium je v jiných experimentálních systémech obtížné (tj. pro těkavé látky, které nejsou rozpustné ve vodě v koncentraci, kterou lze analyticky měřit, pro látky s vysokou afinitou k povrchu inkubačních systémů). Metoda může být použita pro směsi, které dávají nerozlišitelný eluční pás. V takovém případě se stanoví horní a dolní meze hodnot log Kou pro sloučeniny přítomné ve směsi.
Při interpretaci výsledků HPLC mohou někdy působit problémy nečistoty. Jejich vliv je však malý, neboť zkoušené látky lze jasně analyticky identifikovat a od nečistot oddělit.
- Metoda je validována pro látky uvedené v tabulce 1 v dodatku a byla rovněž použita u řady jiných chemických látek z následujících chemických tříd:
- — aromatické aminy (např. trifluralin (1-(dipropylamino)-2,6-dinitro-4-(trifluormethyl)benzen), 4-chloranilin, 3,5-dinitroanilin, 4-methylanilin, N-methylanilin, 1-nafylamin),
- — estery aromatických karoxylových kyselin (např. methyl-benzoát, ethyl-3,5-dinitrobenzoát),
- — aromatické uhlovodíky (např. toluen, xylen, ethylbenzen, nitrobenzen),
- Metoda je validována pro látky uvedené v tabulce 1 v dodatku a byla rovněž použita u řady jiných chemických látek z následujících chemických tříd:
- XIX.1.1 ÚVOD
- XIX.1 METODA

