Distribuce látek mezi vodu a oktanol

Distribuce látek mezi vodu a oktanol Partiční koeficient KowAwater Aoctanol oktanolová fáze Proč oktanol? Živočišné a rostlinné tkáně (zejména tukové) vykazují podobné fyzikálně-chemické vlastnosti jako oktanol vodná fáze

Hodnoty Kow Kowvykazuje hodnoty 10-0.24 v široké rozmezí: 108.23 Experimentální určeníKow: “shake flask”. Často nekvalitní měření, např. pro DDT je rozmezípublikovaných log Kowod 4.89 do 6.91; zdrojem více než 60 článků(Pontolillo a Eganhouse, 2001)

Publikovaná data pro Kow DDT Pontolillo and Eganhouse (2001)

Příklad 10-6 molulindanuje přidáno do 100 mldělící nálevky, která obsahuje 10 mloktanolu a 90 mlvody. Po ustálení při 25C, jaká bude koncentrace lindanu ve vodě? lindan: Kow = 103.78

Příklad - řešení

Odhad Kow Nejčastěji korelací ze známé rozpustnosti kapalné látky ve vodě:

Nalezeno: Cwsat = 4.38·10-3 mol/l Doporučená hodnota z literatury je 2.84 – velmi dobrá shoda. Příklad - pokračování Odhadněte Kow chlorobenzenu z jeho rozpustnosti při 25°C, rozpustnost hledejte např. na http://srdata.nist.gov/solubility/

Test: přiřaďte rozpuštěným látkám Kow Malá nápověda: hodnota Kow je zpravidla tím vyšší, čím nižší je rozpustnost příslušné látky ve vodě (tj. čím více je hydrofobní)

Biokoncentrace a biomagnifikace • Bioconcentrace (bioakumulace) • pasivní shromažďování toxických látek v organismu • z vodného prostředí • z půdního prostředí • ze vzduchu • Biomagnifikace • Shromažďování toxických látek v organismu prostřednictvím potravního řetězce: vede k vyšším koncentracím ve vyšších organismech Rachel Carson: The Silent Spring

Schéma biokoncentrace a biomagnifikace

Sorpce v organismech Organismy obsahují • vodu, soli • makromolekuly • proteiny, celulózu, polysacharidy • lipidy, uhlovodíky (karbohydráty) • kutin, lignin • převažující pořadí ve většině organismů • proteiny > karbohydráty > lipidy • obsah lipidů (tuků) je různý • 10-30% ve většině organismů, jsou obsaženy ve většině tkání • zastoupení tuků může být ovšem i 1% nebo až ~50% celkové hmoty organismu

Sorpce v organismech Distribuce kontaminantů v organismech je různá v různých tkáních Příklad: 1,2-dimethylbenzene log Kow = 3.16

Sorpce v organismech: příklad (1,2-dimethylbenzene) Distribuce do proteinu Distribuce dolipidů

Celková distribuce mezi vodou a organismem Model celého organismu • snaha zahrnout všechny typy tkání • vyjádřeno pomocí partičních koeficientů podobné rovnice lze napsat pro rovnováhu s každým jiným médiem (např. se sedimentem) Hlavní roli zpravidla hraje distribuce do lipidů.

Biokoncentrační faktor Vyjádřen z celkové koncentrace v organismu Jaký je vztah BCF a (teoreticky určeného) Kbio? Příklad: PCB (TCB - 2,2’,5,5’-tetrachlorobiphenyl) a fytoplankton Kbio  BCF 

Biokoncentrační faktor: příklad Odhadnout Kbioa srovnat se změřeným BCF TCB: log Kow = 6.09 Fytoplankton: Anabaena spp., flip = 0.053 Změřený BCF pro TCB: 104.40 Proč je Kbio > BCF? Příčinou je především zanedbání metabolických procesů.

BCF a ostatní partiční koeficienty BCF se musí změřit, nebo se musíme spokojit s přibližným odhadem (Kbio prostřednictvím Kow), který je obvykle nadsazený

Distribuce látek mezi vodu a oktanol