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Agronomie
Volume 20, Number 5, July-August 2000
Nature and functions of the organic matter in the environment
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| Page(s) | 537 - 546 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/agro:2000148 | |
DOI: 10.1051/agro:2000148
Agronomie 20 (2000) 537-546
Interactions between copper and organic macromolecules: determination of conditional complexation constants
Thomas Lagier - Geneviève Feuillade - Guy Matejka
Laboratory of Water and Environment Sciences, École Nationale Supérieure d'Ingénieurs
de Limoges, parc Ester Technopôle, 87068 Limoges Cedex, France
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Abstract:
This study presents an original method of estimating the complexant
properties of organic macromolecules with a metal. The complexant capacities and
conditional constants of complexation with copper of humic-like acids extracted from
the leachate of a sanitary landfill were determined. These macromolecules, with high
molecular weight, compete with HEDP (1-hydroxyethane-1,1'-diphosphoric acid), a small
molecule, to complex copper; this constitutes the principle of the method.
HEDP-copper complexes and free metal species are selectively separated from
macromolecule-copper complexes by ultrafiltration (YM 1; 1000 Da). An experimental
design was carried out to minimise the number of experiments and to provide a model
that related total copper concentration in the filtrate to the main variables of the
system (macromolecules and HEDP concentrations and pH). The experimental data are
compared to the equilibrium model, which enables the complexation capacities of the
macromolecules with copper to be estimated.
Keywords:
complexation / organic macromolecules / humic acids / copper / ultrafiltration /
leachate
Résumé:
Interactions entre le cuivre et les macromolécules organiques :
détermination des constantes conditionnelles de complexation. Cette étude présente
une méthode originale d'estimation des propriétés de complexation des macromolécules
organiques avec un métal. Les capacités et les constantes conditionnelles de
complexation entre le cuivre et des macromolécules de type acides humiques (extraites
de lixiviat de décharge d'ordures ménagères) ont été déterminées. Le principe
consiste à mettre en compétition vis-à-vis du cuivre deux complexants, d'une part,
les macromolécules de poids moléculaire élevé, d'autre part l'HEDP (acide
1-hydroxyéthane-1,1'-diphosphorique) une molécule de petite taille. Les complexes
HEDP-cuivre et les espèces métalliques libres sont séparés sélectivement des
complexes macromolécules-cuivre par ultrafiltration (YM 1 ; 1000 Da). Un plan
d'expérience a été utilisé afin de minimiser le nombre d'expériences et fournir un
modèle qui permet de relier la concentration totale en cuivre du filtrat aux
principales variables du système (concentrations en macromolécules, en HEDP et pH).
Les données expérimentales sont comparées au modèle théorique (établi à partir des
équilibres chimiques), ce qui permet d'estimer les capacités de complexation des
macromolécules avec le cuivre.
Mots clé :
complexation / macromolécules organiques / acides humiques / cuivre / ultrafiltration
/ lixiviat
Communicated by Isabelle Lamy
Correspondence and reprints: Thomas Lagier
lagier@ensil.unilim.fr
Copyright INRA, EDP Sciences 2000