Jon Petter Gustafsson & Charlotta Tiberg

a) Precis som i system utan fosfor bildar metallerna endast mononukelära
bidentatkomplex (Fig. 2A). Denna hypotes har testats genom
ytkomplexmodellen. De streckade linjerna i Fig. 1 visar vad adsorptionen borde
vara om komplexen var desamma i system utan fosfat som i system med fosfat.
Modellen förutsäger en viss förstärkning av adsorptionen i system med fosfor,
men långt ifrån den som observeras. Dessutom stämmer inte denna underhypotes
överens med EXAFS-resultaten, eftersom dessa visar en förändring av
koordinationen för bly och koppar. Följaktligen är denna hypotes inte trolig.
b) Metallerna kan även bilda monodentatkomplex (Fig. 2B), som är av underordnad
betydelse i system utan fosfat, men som blir dominanta i system med fosfat. Detta
är en teoretisk möjlighet som vi har testat och som faktiskt kan beskriva de flesta
erhållna resultat inklusive EXAFS-resultaten. Den kraftiga förstärknigen av
adsorptionen beroende på fosfat skulle kunna förklaras av att
monodentatkomplexen är mycket mer beroende av ytladdningen än vad
bidentatkomplexen är. Dock underskattar denna typ av modell blyets påverkan på
fosfatets löslighet. Slutsatsen är att vi med nuvarande data inte kan motbevisa
denna hypotes, men att den är mindre trolig än förklaring 3.
3. Metallerna bildar tillsammans med fosfor ternära ytkomplex. Detta betraktar vi som den
mest troliga förklaringen, eftersom ytkomplexmodellen, då den kompletterats med
ternära ytkomplex, beskriver alla erhållna adsorptionsdata mycket bra. Dock behöver det
ternära ytkomplexet (eller ytkomplexen) ha en struktur motsvarande det i Fig. 2C eller
2D för att stämma överens med EXAFS-resultaten.
Tyvärr tillät inte datakvaliteten från EXAFS-resultaten att vi med bestämdhet kunde finna ett
metall-fosfor-avstånd i system med fosfor. Hade vi gjort det kunde vi på ett mer övertygande sätt
fastställa att förklaring nr 3 stämmer. Med de resultat vi har kan vi dock tills vidare inte utesluta
förklaring nr 2b som en möjlighet.
Jordresultaten – varför påverkas inte metallerna i samma utsträckning i jordproverna?
Vi har ännu inte hunnit med att göra en noggrann analys av resultaten i jordproverna, men de
resultat vi hittills har fått tyder alltså på att vi inte kan se de stora effekter vi får med fosfor för
ferrihydritsystem. Två tänkbara förklaringar är:
- Metallerna i jordproverna binder till t.ex. organiskt material och kanske endast i mindre
utsträckning till järn(III) och aluminium(III)-hydroxider. Därför blir effekterna av tillsatt
fosfor inte lika stora för jordproverna. Särskilt i B-horisonten från Risfallet (Fig. 3) är det
tydligt att metallerna till övervägande del är bundna till organiskt material – detta stöds
t.ex. av den ökande upplösningen av bly vid pH > 5, som sammanfaller med en ökad
upplösning av organiskt material.
6