Hostname: page-component-848d4c4894-x5gtn Total loading time: 0 Render date: 2024-05-18T13:47:41.163Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

Crystallization of Fe(III)-Oxides from ferrihydrite in salt solutions: osmotic and specific ion effects

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2018

J. Torrent  and
R. Guzman
J. Torrent
Affiliation:
Departamento de Edafología, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos, Apdo. 246, Córdoba, Spain
R. Guzman
Affiliation:
Departamento de Edafología, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos, Apdo. 246, Córdoba, Spain
Get access Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Ferrihydrite transformed to crystalline Fe(III)-oxides in salt solutions but the degree of transformation generally decreased with increasing concentration (decreasing water activity) and haematite was favoured over goethite. More transformation occurred for chloride than for nitrate or sulphate and more for calcium than for magnesium or sodium. Calcium and magnesium favoured haematite over goethite. The results support the hypothesis that haematite not only can be formed but will be favoured over goethite in natural environments with low water activity, for instance dry or saline soils or sediments. The ionic environment modifies the general water activity effect.

Resume

Resume

La ferrihydrite se transforme en oxyde de fer (III) cristallisé dans les solutions salines, mais le degré de transformation décroît généralement avec l'accroissement de concentration (diminution de l'activité de l'eau); l'hématite est ainsi favorisée par rapport à la goethite. La transformation est plus importante en présence de chlorure que de nitrate ou de sulfate, et plus importante pour le calcium que pour le magnésium ou le sodium. Calcium et magnésium favorisent l'hématite par rapport à la goethite. Ces résultats confirment l'hypothèse que l'hématite, non seulement est formée, mais va être favorisée par rapport à la goethite dans des environnements naturels avec une activité de l'eau faible, par exemple des sols ou des sédiments sees ou salins. L'environnement ionique modifie l'effet général de l'activité de l'eau.

Kurzreferat

Kurzreferat

Ferrihydrit wandelt sich in Salzlösungen zu kristallinen Fe(III)-oxiden um, wobei der Umwandlungsgrad und das Goethit: Hämatit-Verhältnis mit steigender Konzentration abnehmen. In chloridhaltigen Lösungen wird eine weitergehende Umwandlung beobachtet als bei Nitrat oder Sulfat, ebenso bei Ca mehr als bei Mg oder Na. Bei Gegenwart von Calcium und Magnesium wird Hämatit gegenüber Goethit bevorzugt. Die Ergebnisse unterstützen die Hypothese, daß in trockenen oder salinen Böden und Sedimenten bei einer geringen Aktivität des Wassers Hämatit gegenüber Goethit bevorzugt wird. Der Effekt unterschiedlicher Wasseraktivität wird dabei durch das Ionenmilieu beeinflußt.

Resumen

Resumen

La ferrihidrita se transforma an óxidos de Fe(III) cristalinos, en presencia de soluciones salinas. El grado de transformación decrece, generalmente, con el aumento de la concentración (disminución de la actividad del agua), favoreciéndose la formación de hematita frente a la de goetita. La transformación es mayor para los cloruros que para los nitratos o sulfatos, así como mayor para el Calcio que para el Magnesio o Sodio. El Calcio y el Magnesio favorecen la formación de hematita frente a goetita. Los resultados apoyan la hipótesis de que la hematita no sólo puede ser formada, sino favorecida en su formación frente a la goetita, en medios naturales con baja actividad de agua, por ejemplo en suelos secos, salinos o en sedimentos. El entorno iónico modifica el efecto de la actividad del agua.

Type
Research Article
Information
Clay Minerals , Volume 17 , Issue 4 , December 1982 , pp. 463 - 469
Copyright
Copyright © The Mineralogical Society of Great Britain and Ireland 1982

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Bhatnagar, O.N. & Campbell, A.N. (1981) Can. J. Chem. 59, 123.CrossRefGoogle Scholar
Campbell, A.N. & Bhatnagar, O.N. (1979) Can. J. Chem. 57, 2542.CrossRefGoogle Scholar
Collepardi, M., Massida, L. & Rossi, G. (1972) Trans. Instn. Min. Metall. 81, C43.Google Scholar
Collepardi, M., Massida, L. & Rossi, G. (1973) Trans. Instn. Min. Metall. 82, C88.Google Scholar
Fischer, W. & Schwertmann, U. (1975) Clays Clay Miner. 23, 33.CrossRefGoogle Scholar
Gastuche, M.C, Bruggenwert, T. & Mortland, M.M. (1964) Soil Sci. 98, 281.Google Scholar
Gardner, R.A.M. (1981) Earth Surface Processes and Landforms 6, 459.Google Scholar
Gibbard, H.F., Statchard, G., Rousseau, R.A. & Creek, J.L. (1974) J. Chem. Eng. Data 19, 281.Google Scholar
Hamer, W.J. & Wu, Y. (1972) J. Phys. Chem. Ref Data 1, 1048.CrossRefGoogle Scholar
Holmes, H.F., Baes, C.F. & Mesmer, R.E. (1978) J. Chem. Thermodyn. 10, 983.CrossRefGoogle Scholar
Jakli, G. & Van Hook, W.A. (1972) J. Chem. Eng. Data 17, 348.Google Scholar
Knight, R.J. & Sylva, R.N. (1974) J. Inorg. Nucl. Chem. 36, 59.Google Scholar
Kümmel, R. & Wilde, G. (1979) Z. phys. Chemie, Leipzig 260, 593.Google Scholar
Rard, J.A. & Miller, D.G. (1981) 7. Chem. Eng. Data 26, 287.Google Scholar
Schellmann, W. (1959) Chem. Erde 20, 104.Google Scholar
Schwertmann, U. & Fischer, W. (1966) Z. Anorg. Allg. Chem. 346, 147.Google Scholar
Schwertmann, U., Fitzpatrick, R.W. & LeRoux, J. (1977) Clays Clay Miner. 25, 373.Google Scholar
Schwertmann, U., Fitzpatrick, R.W., Taylor, R.M. & Lewis, D.G. (1979) Clays Clay Miner. 27, 105.CrossRefGoogle Scholar
Snipes, H.P., Manly, C. & Ensor, D.D. (1975)7. Chem. Eng. Data 20, 287.Google Scholar
Soldano, B.A. & Patterson, C.S. (1962) J. Chem. Soc, 937.Google Scholar
Taylor, R.M. & Graley, A.M. (1967) J. Soil Sci. 18, 341.CrossRefGoogle Scholar
Torrent, J., Guzman, R. & Parra, M.A. (1982) Clays Clay Miner, (in press).Google Scholar
Walker, T.R. (1979) Red color in dune sand. Pp. 61–81 in: A Study of Global Sand Seas. U.S. Geological Survey Professional Paper 1052, Washington D.C. Google Scholar
Wolska, E. (1977) Monatsh. Chem. 108, 819.CrossRefGoogle Scholar