English Abstract The present state of the counterion condensation theory
is described in modelling the speciation of metal ions in solutions
containing macromolecular ligands. Included in the theory are electrostatic
interactions, entropic effects, non-chemical affinity binding and
competition of counterions with different valences. The model was
originally developed for rigid polymers. A procedure for taking into
account the flexibility of the macromolecule is included in this report.
The model is validated for rather simple well defined systems which,
however, include various chemical conditions met in the environment, like
polluted aquatic systems. Furthermore, it is shown that this theoretical
approach may be of help in setting up proper metal speciation experiments.
Hence, it could be concluded that the counterion condensation theory is
certainly applicable to predict the actual speciation of (heavy) metals in
aquatic systems.
Rapport in het kort
De toepasbaarheid van de tegenioncondensatie-theorie
wordt beschreven aan de hand van metaalspeciatie in waterige oplossingen met
macromoleculaire liganden. In de theorie wordt rekening gehouden met
elektrostatische interacties, entropie effecten, niet-chemische affiniteit
en competitie van metaalionen met verschillende lading. Het model was
oorspronkelijk ontwikkeld voor starre polymeren. Een procedure om de
flexibiliteit van het macromolecuul te verdisconteren wordt in dit rapport
beschreven. Het model is gevalideerd voor tamelijk simpele en goed
gedefinieerde systemen, die echter overeenkomen met chemische condities in
natuurlijke situaties, zoals verontreinigd oppervlaktewater. Een andere
toepassing van de theorie heeft betrekking op het goed opzetten van
metaalspeciatie-experimenten. Op basis van de resultaten van dit rapport
wordt geconcludeerd dat de tegenioncondensatie-theorie
toepassingsmogelijkheden biedt voor het modelleren van de actuele speciatie
van (zware) metalen in natuurlijke systemen.