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J-GLOBAL ID：201902227817210105   整理番号：19A0654485

鉄に富む有機淡水フロックにおける鉄(II)触媒による鉄原子交換と鉱物学的変化:鉄同位体トレーサ研究【JST・京大機械翻訳】

Iron(II)-Catalyzed Iron Atom Exchange and Mineralogical Changes in Iron-rich Organic Freshwater Flocs: An Iron Isotope Tracer Study

著者 (5件)： ThomasArrigo Laurel K. (Soil Chemistry Group, Institute of Biogeochemistry and Pollutant Dynamics, Department of Environmental Systems Science, CHN, ETH Zurich, Switzerland) ,  Mikutta Christian (Soil Chemistry Group, Institute of Biogeochemistry and Pollutant Dynamics, Department of Environmental Systems Science, CHN, ETH Zurich, Switzerland) ,  Byrne James (Geomicrobiology Group, Centre for Applied Geosciences (ZAG), University of Tuebingen, Germany) ,  Kappler Andreas (Geomicrobiology Group, Centre for Applied Geosciences (ZAG), University of Tuebingen, Germany) ,  Kretzschmar Ruben (Soil Chemistry Group, Institute of Biogeochemistry and Pollutant Dynamics, Department of Environmental Systems Science, CHN, ETH Zurich, Switzerland)
資料名： Environmental Science & Technology  (Environmental Science & Technology)
巻： 51  号： 12  ページ： 6897-6907  発行年： 2017年 
JST資料番号： B0839A  ISSN： 0013-936X  CODEN： ESTHA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 淡水湿地において,有機フロックは,しばしば結晶性の低いFe-(III)-(オキシヒドロ)-酸化物に関連する微量金属-(loid)-sに富むことがしばしば見出されている。還元条件下では,フロックは水性Fe-(II)に曝露され,Fe-(II)触媒による鉱物変換と微量金属-(loid)放出を誘発する。本研究では,合成フェリハイドライト-ポリガラクツロン酸共沈殿物(16.7wt%C)とAs-(1280と1230mg/kg)と有機物(OM)リッチ(18.1と21.8wt%C)淡水フロックをpH5.5と7で同位体濃縮した~57Fe-(II)溶液(0.1または1.0mM Fe-(II))と反応させた。湿式化学,Fe同位体分析,X線吸収分光法(XAS),57Fe Moessbauer分光法及びX線回折の組合せを用いて,Fe原子交換速度論及び1週間にわたる二次鉱物形成を追跡した。pH7でFe-(II)と反応させると,純粋なフェリハイドライトはFe-(II)濃度で急速なFe原子交換を示し,0.1と1mMのFe-(II)の実験でそれぞれ76と89%の原子交換に達した。XASデータは,それがより低いFe-(II)濃度で針鉄鉱(21%)に,より高いFe-(II)濃度でレピドクロサイト(73%)と針鉄鉱(27%)に変換することを明らかにした。純粋なフェリハイドライトと比較して共沈物とフロック中のFe鉱物粒子が小さいにもかかわらず,これらの試料は還元されたFe原子交換(pH7で9~30%)を示し,二次鉱物形成を阻害した。Asの放出はFe-(II)-反応フロックでは記録されなかった。著者らの発見は,フロック中の炭水化物に富むOMが,表面サイトの閉塞および/または有機Fe-(II)錯化によるFe-(II)触媒の変換に対して,結晶性のFe鉱物を安定化することを示している。これは,鉱物表面におけるFe原子交換の程度と二次鉱物形成を妨げ,結果としてFe-(II)活性化微量金属-(loid)放出を損なう可能性がある。したがって,短時間のFe-(III)還元条件下では,固体-溶液平衡(例えば,停滞水)の迅速な達成を容易にする,Feに富む淡水フロックは微量元素に対する効果的なシンクとして残ることが期待される。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 有機物 ,  *フロック ,  微量元素 ,  *淡水 ,  酸化物 ,  *鉄 ,  ヒ素 ,  X線回折 ,  針鉄鉱 ,  還元 ,  錯体生成 ,  速度論 ,  *触媒
準シソーラス用語： レピドクロサイト ,  フェリハイドライト , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (5件)： 岩石圏の地球化学一般  (DD01041C) ,  鉱物・岩石・鉱石の放射化学的分析  (CC06090T) ,  環境の汚染及び防止  (MB02030K) ,  酸化鉱物,水酸化鉱物  (DE08050W) ,  水圏・生物圏の地球化学  (DD01030A)

タイトルに関連する用語 (9件)： 鉄 ,  淡水 ,  フロック ,  触媒 ,  原子 ,  鉱物学 ,  鉄同位体 ,  トレーサ ,  研究