Natural Occurrence of Feroxyhite (δ′-FeOOH)

Abstract

Feroxyhite (δ′-FeOOH) in association with goethite and lepidocrocite was found as a dominant mineral in some rusty precipitates from Finland. These precipitates formed in the interstices of sand grains from rapidly flowing, Fe(II)-containing water which was very quickly oxidized as it flowed through the sediment. The mineral is distinguished from other FeOOH forms and from ferrihydrite mainly by its X-ray powder diffractogram. Further characteristics are an acicular morphology (possibly thin, rolled plates), an internal magnetic field at 4°K of ∼510 kOe, Fe-OH stretching bands at ∼2900 cm⁻¹ and Fe-OH bending bands at 1110, 920, 790, and 670 cm⁻¹, and an oxalate solubility between ferrihydrite and goethite or lepidocrocite. Feroxyhites with very similar properties were synthesized by oxidation of an Fe(II) solution with H₂O₂ at a pH between 5 and 8.

Резюме

Фероксигит (δ′-FeOOH) в ассоциации с гетитом и лепидокроцитом оказался преобладающим минералом в ожелезненных осадках из Финляндии. Эти осадки отложились между зернами песка из быстротекущей воды, содержащей Fe(II), которая очень быстро окислялась при прохождении через эти отложения. Этот минерал отличается от других форм FeOOH и от ферригидрита в основном своей рентгеновской порошковой дифрактограммой. Добавочными характеристиками являются игольчатая морфология (возможно тонкие свернутые пластинки), внутреннее магнитное поле, которое при 4°К составляет 510 кОе, растянутые полосы Fe-OH при ~2900 cm⁻¹ и сгибающиеся полосы Ре-ОН при 1110, 920, 790, и 670 cm⁻¹, и оксалатная растворимость между ферригидритом и гетитом или лепидокроцитом. Фероксигит с очень похожими свойствами был синтезирован окислением раствора Fe(II) с помощью H₂O₂ при pH между 5 и 8. [N.R.]

Resümee

Feroxyhit (δ′-FeOOH) wurde, vergesellschaftet mit Goethit und Lepidokrokit, als dominierender Bestandteil ockerfarbener Ausfällungen in Finnland gefunden. Er hat sich durch schnelle Oxidation Fe-haltiger Wässer in porösen sandigen Sedimenten gebildet. Das Mineral unterscheidet sich von den anderen FeOOH-Formen und vom Ferrihydrit hauptsächlich durch sein Röntgendiagramm. Weitere Kennzeichen sind eine nadelige Kristallform (vermutlich aufgerollte dünne Blättchen), ein inneres Magnetfeld bei 4°K von 510 kOe, Fe-OH-Valenzschwingungen bei 2900 cm⁻¹ und Fe-OH-Knickschwingungen bei 1100, 920, 790, und 670 cm⁻¹ und eine Oxalatlöslichkeit zwischen Ferrihydrit und Lepidokrokit und Goethit. Feroxyhite mit sehr ähnlichen Eigenschaften wurden durch Oxidation von Fe(II)-Lösungen mit H₂O₂ bei pH 5–8 synthetisiert.

Résumé

On a trouvé que la feroxyhite (δ′-FeOOH) associé à la goethite et la lepidocrocite était un minéral dominant dans quelques precipitées rouillés de Finlande. Ces précipités s’aient formés dans les interstices de grains de sable, à partir d’eau contenant du Fe(II) s’écoulant rapidement, et qui etait très vite oxidée tandis qu’elle coulait à travers le sédiment. Ce minéral peut principalement être distingué d’autres formes de FeOOH et de la ferrihydrite par son diffractogramme aux rayons-X. D’autres caractéristiques sont une morphologie aciculaire (possiblement de fines plaques enroulées), un champ magnétique interne à 4°K d’ ∼510 kOe, des bandes d’étirement Fe-OH à ∼2900 cm⁻¹ et des bandes de courbure à 1110, 920, 790, et 670 cm⁻¹, et une solubilité oxalate entre la ferrihydrite et la goethite ou la lepidocrocite. Des feroxyhites ayant des propriétés très semblables ont été synthetisées par oxidation d’une solution Fe(II) avec du H₂O₂ à un pH entre 5 et 8. [D.J.]