Transformation of Two-Line Ferrihydrite to Goethite and Hematite as a Function of pH and Temperature
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Notice bibliographique
Résumé
Under oxic aqueous conditions, two-line ferrihydrite gradually transforms to more thermodynamically stable and more crystalline phases, such as goethite and hematite. This temperature- and pH-dependent transformation can play an important role in the sequestration of metals and metalloids adsorbed onto ferrihydrite. A comprehensive assessment of the crystallization of two-line ferrihydrite with respect to temperature (25, 50, 75, and 100 °C) and pH (2, 7, and 10) as a function of reaction time (minutes to months) was conducted via batch experiments. Pure and transformed phases were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray absorption near-edge spectroscopy (XANES), atomic force microscopy (AFM), and scanning electron microscopy (SEM). The rate of transformation of two-line ferrihydrite to hematite increased with increasing temperature at all pHs studied and followed first-order reaction kinetics. XRD and XANES showed simultaneous formation of goethite and hematite at 50 and 75 °C at pH 10, with hematite being the dominant product at all pHs and temperatures. With extended reaction time, hematite increased while goethite decreased, and goethite reaches a minimum after 7 days. Observations suggest two-line ferrihydrite transforms to hematite via a two-stage crystallization process, with goethite being intermediary. The findings of this study can be used to estimate rates of crystallization of pure two-line ferrihydrite over the broad range of temperatures and pH found in nature.
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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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