Fluoreszenzspektroskopie von gelösten Uran(IV)-Komplexen - Aufklärung der Speziation im umweltrelevanten Konzentrationsbereich
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Es wurde ein Lasersystem aufgebaut, mit dessen Hilfe sich Metallionen mit sehr kurzlebiger Fluoreszenz (~ 2 ns) wie Uran(IV) untersuchen lassen. Mittels dieses Lasersystems ist Uran(IV) bis zu einer Konzentration von 1 10-6 M nachweisbar. Ebenso lassen sich mit diesem System Uran(IV)komplexe untersuchen, die Stöchiometrien von Metall und Ligand(en) ermitteln und die entsprechenden Komplexbildungskonstanten bestimmen. Somit kann dieses TRLFS System für Untersuchungen auf reale Umweltproben, deren Uran(IV)konzentrationen im submikromolaren Bereich zu erwarten sind, angewandt werden. Anhand der Spektren lassen sich Aussagen über mögliche elementare Zusammensetzungen treffen. Wenn die Komposition der entsprechenden Proben geklärt ist, können die korrespondierenden Komplexbildungskonstanten, welche ein wichtiges Kriterium für die Beurteilung der Stabilität von Komplexen gegenüber Umwelteinflüssen (pH-Wert, Temperatur, …) und gegenüber konkurrierenden Liganden (anorganisch, organisch, biologisch) sind, bestimmt und (Vor-)Aussagen über das mögliche Verhalten in der Umwelt (Immobilisierung, Mobilisierung) gemacht werden. Dies erfolgte im Zuge dieser Arbeit durch die Bestimmung der Komplexbildungskonstanten für UF3+ mit logßo(UF3+) = 9.43 ± 1.94 sowie für UH2PO43+ auf zwei Wegen mit (1) logß(UH2PO43+) = 24.15 ± 0.57 und (2) logß(UH2PO43+) = 23.08 ± 0.20. Ein vorläufiger Abschluss dieser Arbeit soll die Speziation von Uran(IV) in carbonatischer Umgebung sein und die Ermittlung der entsprechenden Komplexbildungskonstante(n).
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Aqueous uranium(IV) fluoride complexes: determination of fluorescence properties by means of TRLFS. (Poster, Migration Konferenz, München, 26.-31. August 2007)
S. Lehmann, G. Geipel, G. Bernhard
- Das Komplexbildungsverhalten von Uran(IV) mit Fluorid und Phosphat - Untersuchungen mittels Zeitaufgelöster Fluoreszenzspektroskopie. (Poster, Wissenschaftsforum Chemie der GdCh, Ulm, 16.-19. September 2007)
S. Lehmann, G. Geipel, G. Bernhard
- Complexation of uranium(IV) with fluoride and phosphate using TRLFS. (Vortrag, Workshop Forschungszentrum Dresden-Rossendorf, Institut für Radiochemie & Paul-Scherrer Institut, Villingen, Schweiz, 3. & 4.November 2008)
S. Lehmann
