Anaerobic Corrosion Reaction Kinetics of Nanosized Iron
Notice bibliographique
Résumé
Nanosized Fe0 exhibits markedly different anaerobic corrosion rates in water compared to that disseminated in moist quartz sand. In water, hydrogen production from corrosion exhibits an autocatalytic style, attaining a maximum rate of 1.9 mol kg(-1) d(-1) within 2 d of reaction. The rate then drops sharply over the next 20 d and enters a period of uniformly decreasing rate, represented equally well by first-order or diffusion-controlled kinetic expressions. In quartz sand, hydrogen production exhibits a double maximum over the first 20 d, similar to the hydration reaction of Portland cement, and the highest rate attained is less than 0.5 mol kg(-1) d(-1). We ascribe this difference in early time corrosion behavior to the ability of the released hydrogen gas to convect both water and iron particles in an iron/water system and to its inability to do so when the iron particles are disseminated in sand. By 30 d, the hydrogen production rate of iron in quartz sand exhibits a uniform decrease as in the iron/water system, which also can be described by first-order or diffusion-controlled kinetic expressions. However, the corrosion resistance of the iron in moist sand is 4 times greater than in pure water (viz. t1/2 of 365 d vs 78 d, respectively). The lower rate for iron in sand is likely due to the effect of dissolved silica sorbing onto iron reaction sites and acting as an anodic inhibitor, which reduces the iron's susceptibility to oxidation by water. This study indicates that short-term laboratory corrosion tests of nanosized Fe0/water slurries will substantially underestimate both the material's longevity as an electron source and its potential as a long-term source of hydrogen gas in groundwater remediation applications.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».