水铁矿的结构、组成及环境地球化学行为   总被引：11，自引：0，他引：11       下载免费PDF全文

王小明  杨凯光  孙世发  徐剑  李耀光  刘凡  冯雄汉 《地学前缘》2011,18(2):339-347

水铁矿广泛分布于水、土壤、沉积物和生物体中,它具有大比表面积和高表面活性,控制和影响着环境中某些污染物质和营养元素的形态、迁移和转化。此外,它也是环境中其他晶质铁(氢)氧化物形成的前驱体。然而,人们对水铁矿在环境中的作用和重要性的认识还存在不足,主要表现在：(1)水铁矿通常被混淆为无定形铁氢氧化物或水合铁氧化物,环境中的水铁矿因难以分离和进行定量分析而使其含量常被低估;(2)水铁矿结晶弱,结构表征困难,对其在环境中的分布、组成、结构及性质的认识较欠缺。水铁矿以弱晶质的纳米颗粒形式存在,其XRD(X射线衍射)线少且宽、强度弱。根据衍射线的条数可将水铁矿分为结晶较弱的2 线水铁矿(2LFh)和结晶较好的6 线水铁矿(6LFh)。目前,普遍接受的水铁矿化学式为Fe5HO8·4H2O,但大量实验表明H2O不是水铁矿结构的必要成分,且容易被吸附的外来物质取代。有人提出水铁矿是一种二元结构,中心为八面体配位Fe,表面以四面体配位Fe为主,这有待论证。最近,通过PDF(配对分布函数)研究水铁矿的结构表明,理想水铁矿结构包含20%四面体配位Fe和80%八面体配位Fe,化学式为Fe10O14(OH)2。然而, 不少学者对这一新的水铁矿结构模型提出了质疑。对近年来水铁矿的分布、组成、结构和环境行为方面的研究和存在的问题进行了综述和讨论,并且对水铁矿的未来研究方向进行了展望。  相似文献   

常压下影响钙锰矿形成几个因素的初步研究     

崔浩杰  冯雄汉  刘凡  谭文峰  贺纪正 《中国科学D辑》2005,35(9):870-880

钙锰矿是表生环境中常见氧化锰矿物. 文中初步探讨了常压下影响钙锰矿形成的温度、金属离子、溶解氧、pH值等几个环境因素, 结果表明: (1)钙锰矿的形成转化速率和结晶度随温度的降低而下降, 且温度的影响比其它因素显著; (2)钙锰矿形成的前驱物布塞尔矿结构和层间金属阳离子性质影响相应布塞尔矿向钙锰矿的转化, 层间离子以弱结合力与布塞尔矿锰氧八面体层作用有利于形成钙锰矿; (3)较低温度下适量的O2可促进钙锰矿的形成; (4)体系pH值对钙锰矿形成有一定影响, 在相对较弱的酸碱条件下均可形成钙锰矿. (5)前驱物布塞尔矿经过老化后更易形成钙锰矿.  相似文献   

几种氧化锰矿物对As(Ⅲ)的氧化特性及针铁矿的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

冯雄汉  谭文峰  刘凡  沅华达  贺季正 《地质学报》2006,80(4):597

用化学分析、氧化还原平衡、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)等方法与技术研究了水钠锰矿、钙锰矿和黑锰矿等三种不同结构类型的氧化锰矿物对As(Ⅲ)的氧化特性,及针铁矿对上述氧化的影响。结果表明:三种氧化锰矿物对As(Ⅲ)的氧化能力差异较大,氧化能力受矿物组成、结晶度和表面性质等因素影响。水钠锰矿的氧化能力最强,其次是钙锰矿。低价矿物黑锰矿的氧化能力最弱,但其氧化过程释放Mn2+的量比水钠锰和钙锰矿的均高。对As(Ⅲ)的最大氧化量大小顺序为:水钠锰矿(480.4mmol/kg)>钙锰矿(279.6mmol/kg)>黑锰矿(117.9mmol/kg)。体系中存在针铁…  相似文献   

几种亚热带土壤铁锰胶膜和基质的表面化学特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄丽  洪军  谭文峰  刘凡 《地球化学》2006,35(3):295-303

以我国亚热带的黄褐土、黄棕壤和红壤为材料,研究了土壤铁锰胶膜和其基质的表面化学性质及其对重金属元素的吸附和氧化特点。结果表明,与基质土壤相比,铁锰胶膜的比表面积大,电荷零点(PZC)低,这与其富含粘粒、有机质和铁锰氧化物等有关;铁锰胶膜经脱锰处理后,比表面积明显降低。由盐滴定-电位滴定(STPT)法测得黄褐土、黄棕壤、红壤基质的PZC分别为3.13、3.65和3.90;黄棕壤和红壤铁锰胶膜的PZC分别为3.26和3.42。铁锰胶膜对Pb2 、Cu2 、Cd2 和Zn2 的吸附和对Cr3 的氧化能力比基质的强。铁锰胶膜经脱锰处理后,对Pb2 、Cu2 、Cd2 和Zn2 的最大吸附量比未处理时降低了53%～100%;其氧化Cr3 生成Cr6 的量比铁锰胶膜的降低了87%～100%。说明黄褐土、黄棕壤和红壤的铁锰胶膜中,氧化锰是吸附重金属离子和氧化Cr3 的主体。  相似文献