Characteristics of Ferrihydrites Formed by Oxidation of FeCl₂ Solutions Containing Different Amounts of Silica

Abstract

Well-crystallized ferrihydrite as indicated by its X-ray powder diffraction pattern and low solubility in acidified oxalate (Fe_o/Fe_t = 0.27) was formed by the oxidation of FeCl₂ solution containing Si/Fe = 18 × 10⁻³. The crystallinity of ferrihydrites formed from the solutions containing Si/Fe > 18 × 10⁻³ was lowered as indicated by weaker and broader XRD lines and increased oxalate solubility. Ferrihydrites formed in the presence of silica did not give the differential thermal analysis exothermic peak between 350° and 450°C that is found for ferrihydrites prepared from the hydrolysis of Fe(III) salts. The transformation of ferrihydrite (formed at Si/Fe = 18 × 10⁻³) to hematite was inhibited by the presence of 1.48% SiO₂ in the oxidation products.

Резюме

Хорошо кристаллизированный железогидрит формировался путем окисления раствора FeCl2, содержащего Si/Fe = 18 × 10⁻³, что показано при помощи рентгеновских порошковых дифракто-грамм (РПД) и низкой растворяемости в подкисленном оксалате (Fe_o/Fe_t = 0,27). Кристалличность железогидритов, формированных из растворов с Si/Fe = 18 × 10⁻³ уменьшалась, что показано при помощи более слабых и широких линий РПД и увеличивающейся растворяемости в оксалате. Же-лезогидриты, формированные в присутствии кремнезема, не давали экзотермических пиков между 350° и 450°С (по дифференциальному термическому анализу), которые находились в случае железогидритов, подготовленных путем гидролиза соли Fe(III). Трансформация железогвдрита (образованного при Si/Fe = 18 × 10⁻³) в гематит задерживалась при присутствии 1,48% кремнезема в продуктах окисления. [E.G.]

Resümee

Gut kristallisierter Ferrihydrit, wie durch seine Röntgenpulverdiagramme und seine niedrige Löslichkeit in angesäuerter Oxalatlösung angezeigt wird (Fe_o/Fe_t = 0,27), wurde durch die Oxidation von FeCl₂-Lösungen, die ein Si/Fe-Verhältnis von 18 × 10⁻³ aufwiesen, hergestellt. Die Kristallinität von Ferrihydriten, die aus Lösungen mit Si/Fe > 18 × 10⁻³ gebildet wurden, wurde verringert, wie durch schwächere und breitere Röntgendiffraktometerpeaks und gestiegene Löslichkeit in Oxalatlösung hervorgeht. Ferrihydrite, die sich in Gegenwart von SiO₂ bildeten, ergaben bei der Differentialthermoanalyse keinen exothermen Peak zwischen 350° und 450°C, den man bei Ferrihydriten findet, die durch Hydrolyse von Fe(III)-Salzen hergestellt wurden. Die Umwandlung von Ferrihydrit (gebildet bei Si/Fe = 18 × 10⁻³) in Haematit wurde durch die Anwesenheit von 1,48% SiO₂ in den Oxidationsprodukten verhindert. [U.W.]

Résumé

La ferrihydrite bien cristallisée, indiqué par son cliché de diffraction aux rayons-X et par sa basse solubilité dans l’oxalate acidifiée (Fe_o/Fe_t = 0,27) a été formée par l’oxidation d’une solution FeCl₂ contenant Si/Fe =18 × 10⁻³. La cristallinité de ferrihydrites formées de solutions contenant Si/Fe > 18 × 10⁻³ était plus basse comme l’ont indiqué des lignes XRD plus faibles et plus larges, et une plus grande solubilité dans l’oxalate. Les ferrihydrites formées en présence de silice n’ont pas donné le sommet exothermique d’analyse thermique differentielle entre 350° et 450°C que l’on trouve pour les ferrihydrites préparées à partir de l’hydrolyse de sels Fe(III). La transformation de ferrihydrite (formée à Si/Fe = 18 × 10⁻³) en hématite a été inhibée par la présence de 1,48% SiO₂ dans les produits ďoxidation. [D.J.]