The Mode of Incorporation of As(-I) and Se(-I) in Natural Pyrite Revisited
Notice bibliographique
Résumé
Pyrite (FeS 2 ) from coal, sedimentary rocks, and hydrothermal ore deposits generally contains hazardous selenium (Se) and arsenic (As) that are released in natural waters through oxidative dissolution of the host. Knowing how As and Se are structurally incorporated into pyrite has important implications in controlling or preventing their release because trace metal(loid) substitution accelerates the dissolution of pyrite. Previous extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) studies have reported that nominally monovalent arsenic clusters at the sulfur site form As–As pairs at 3.2 Å, whereas monovalent Se does not form Se–Se pairs at this distance for unknown reasons. Here, we revisit this question using As and Se K-edge X-ray absorption near-edge structure (XANES) and EXAFS spectroscopy complemented with atomistic calculations. We find that neither As nor Se atoms can be differentiated from a S atom at 3.2–3.3 Å with the cluster and dilute model-fits to As- and Se-EXAFS data yielding equivalent least-squares solutions. Thermodynamic calculations of Fe 48 As 3 S 93 (3.8 wt % As) and Fe 48 Se 3 S 93 (4.0 wt % Se) structures show that the formation of As–As pairs is energetically favorable and the formation of Se–Se pairs is unfavorable. Thus, the equilibrium distribution of As and Se predicted by calculation agrees with published EXAFS data. However, this agreement is incidental because EXAFS fits are ambiguous with the same EXAFS spectra being fit indifferently with a cluster and a dilute model. Regarding Se, the dilute model-fit is probably correct since Se–Se pairs are precluded thermodynamically. The situation is less clear for As. The lowest energy atomic arrangement of As in Fe 48 S 93 As 3 is similar to the local structure of As in arsenopyrite (FeAsS), thus supporting the cluster model. However, the energy gain to total energy provided by the formation of As clusters decreases with decreasing As concentration, making them thermodynamically less favorable below 1.0 wt %.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».