Arsenic Speciation in Sulfidic Waters: Reconciling Contradictory Spectroscopic and Chromatographic Evidence
Notice bibliographique
Résumé
In recent years, analytical methods have been developed that have demonstrated that soluble arsenic-sulfur species constitute a major fraction of dissolved arsenic in sulfidic waters. However, an intense debate is going on about the exact chemical nature of these compounds, since X-ray absorption spectroscopy (XAS) data generated at higher (mmol/L) concentrations suggest the presence of (oxy)thioarsenites in such waters, while ion chromatographic (IC) and mass spectroscopic data at lower (μmol/L to nmol/L) concentrations indicate the presence of (oxy)thioarsenates. In this contribution, we connect and explain these two apparently different types of results. We show by XAS that thioarsenites are the primary reaction products of arsenite and sulfide in geochemical model experiments in the complete absence of oxygen. However, thioarsenites are extremely unstable toward oxidation, and convert rapidly into thioarsenates when exposed to atmospheric oxygen, e.g., while waiting for analysis on the chromatographic autosampler. This problem can only be eliminated when the entire chromatographic process is conducted inside a glovebox. We also show that thioarsenites are unstable toward sample dilution, which is commonly employed prior to chromatographic analysis when ultrasensitive detectors like ICP-MS are used. This instability has two main reasons: if pH changes during dilution, then equilibria between individual arsenic-sulfur species rearrange rapidly due to their different stability regions within the pH range, and if pH is kept constant during dilution, then this changes the ratio between OH(-) and SH(-) in solution, which in turn shifts the underlying speciation equilibria. This problem is avoided by analyzing samples undiluted. Our studies show that thioarsenites appear as thioarsenates in IC analyses if oxygen is not excluded completely, and as arsenite if samples are diluted in alkaline anoxic medium. This also points out that thioarsenites are necessary intermediates in the formation of thioarsenates.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».