FTIR-Untersuchungen zur Komplexierung von Uran(VI) durch Huminsäuren

Aufgrund der nur unvollkommen erfaßbaren, keineswegs stabilen chemischen Struktur und Funktionalität von Huminsäuren aus natürlichen Recourcen haben operationell mit HS übereinstimmende, synthetische Polymere als Modellhuminsäuren in vielen Bereichen der experimentellen Wissenschaften Eingang gefunden. Sie sind vor dem Hintergrund der Umweltkontaminationen durch toxische und radiotoxische Schwermetalle besonders für Bindungsstudien mit Metallionen interessant, da ihre Funktionalität durch Variation der Precursoren und der Synthesebedingungen in weiten Grenzen "eingestellt" werden kann.

Wir haben FTIR-spektrometrisch die festen Komplexe von Uran(VI) mit unterschiedlichen, gut charaktersierten Huminsäuren, zwei natürlichen Huminsäuren (Aldrich-Huminsäure und eine aus Moorwasser des "Kleinen Kranichsees" isolierte Huminsäure) sowie drei synthetischen Huminsäuren (zwei Melanoidinfraktionen sowie das Oxidationsprodukt von 3,4,5 Trihydroxybenzoesäure), verglichen. Trotz unterschiedlicher Herkunft der Huminsäuren, die in ihren FTIR-Spektren deutlich wird, scheint die Urananbindung an die Huminsäuren sehr ähnlich zu sein, was durch EXAFS-Untersuchungen an Uranylkomplexen natürlicher Huminsäuren und synthetischer Huminsäuren vom Melanoidintyp gestützt wird. Sowohl die asymmetrischen UO22+-Streckschwingungen im mittleren Infrarot, die wir zwischen 933.5 cm-1 und 923.1 cm-1 registrieren, als auch die UO22+-Deformationsschwingungen im fernen Infrarot zwischen 264.8 cm-1 und 260.6 cm-1 sind gut miteinander vergleichbar.
Die Einflußnahmen der strukturellen und funktionellen Unterschiede der Huminsäuren spiegeln sich in unterschiedlichen Verschiebungen der Uranylbanden wieder.