重金属の水酸化物と固溶体について

質問

重金属について質問させてください。

　カドミウム汚染土壌の本に、炭酸カルシウム等のアルカリ性の肥料をまくことでpHを上げ、カドミウムを難溶性の水酸化物にすることで対処している、という記述がありました。
　それとは別に、固溶化することで難溶化し、重金属の安定なシンクになる、という記述もありました（説明が少なくて申し訳ありません）。
　恥ずかしいのですが、水酸化物・固溶体どちらも自分なりに調べたのですが難しく…
そこで曖昧な質問の仕方で申し訳ないのですが、
(1)重金属の水酸化物と固溶体とはどのように違うものなのでしょうか。
(2)重金属が水酸化物になるメカニズムとはどのようなものでしょうか。
(3)固溶化にはpHは関係するのでしょうか。
以上の三点についてお教えいただけませんでしょうか。お手数ですが、よろしくお願い致します。

回答No.1

usokoku · ベストアンサー

情報が古いので、最近変わっているかもしれません。

極端に簡略化します。
水酸化物、M(OH)2 又は M(OH3)の形を取っている化合物
こよう体、珪酸塩の場合には M2O MO M2O3 MO2 の形(Mはすべて異なる。それそれMは一種類とは限らない、例として KNaO CaO Fe2O3 SiO2 カルシウムが混ざった長石です)で組成式が示されますが、中空の格子を持っています。中空部分に色々な金属が出入りできます。この交換できる分量を、交換容量といいます。交換容量として交換できる金属が重金属に変わったものが、一応侵入型のこようたいです。

M+ + OH- → MOH ↓
水酸基が関係する錯体を中間体として持っている場合があります。
M+ + OH- → MOH → M(OH)2 → M(OH)3 → M(OH)4 → M(OH)5 → M(OH)6
電荷は適当に合わせてください。M+がアクア錯体で、H2Oがはずれて OH-がつくのです。実際にはこの後に多核錯体 M2(OH)?(H2O)? という２かく錯体、M3(OH)?(H2O)?という3かく錯体、金属の数が増えて行き、H2Oの数が減ってゆくと水酸化物になります。
H2Oと書きましたが、Oが配意結合をしているので、正確にはOH2と書きます。

関係します。交換容量の測定は塩酸に漬けておいて出てきた金属量を測定する場合が多いです。他の酸で測定する場合もあります。

お礼

お礼が遅くなってすみませんでした。
曖昧な質問にもかかわらず、非常に丁寧な回答をいただけて大変嬉しく思います。簡単ではありますが、お礼の言葉とさせてください。
ありがとうございました。