녹

Green rust
혐기성 조건에서 합성된 녹색 러스트(SO2−
4)

녹은 철을 함유한 다양한 녹색 결정 화학 화합물의 총칭이다.II)와 철(III) 양이온, 수산화물(HO−
) 음이온, 그리고 층을 이룬 이중 수산화물 구조에서 탄산염(CO2−
3), 염화물(Cl−
), 황산염(SO2−
4)과 같은 음이온을 또 다른 음이온으로 한다. 가장[1] 많이 연구된 품종은

  • 녹색 녹을 탄산염 - GR(CO2−
    3    ): [FeFe2+
    4    3+
    2    (HO−
    )]122+ · [CO2−
    3    ·2]    HO
    2    .2−[2][3][4][5]
  • 염화물 녹색 녹 - GR(Cl−
    ): [FeFe2+
    3    3+
    (HO−
    )]8+ · [Cl−
    ·nHO
    2    ]−[4][5][6]
  • 황산 녹 - GR(SO2−
    4    ): [FeFe2+
    4    3+
    2    (HO−
    )]122+ · [SO2−
    4    ·2HO
    2    ]2−[5][7][8]

문헌에 보고된 다른 품종으로는 브롬화 Br−
,[7] 불소화 F−
,[7] 요오드화 I−
,[9] 질산염 NO−
3,[10] 셀렌산염 등이 있다.[11]

녹색 녹은 처음에는 철과 강철 표면의 부식 지각으로 인식되었다.[2] 그것은 자연에서 광물 푸게라이트로 발생한다.[1]

구조

녹색 녹의 결정 구조는 브루카이트와 같은 철층 사이에 이물질 음이온과 물 분자를 삽입한 결과로 이해할 수 있다().II) 수산화물, Fe(OH)2 후자의 구조는 육각형 구조로, 층 순서는 AcBAcB... , 여기서 A와 B는 수산화 이온의 평면이며, c는 Fe2+
(철(II), 철) 계통의 평면이다. 녹색 녹에서 일부 Fe2+
 ces는 Fe3+
 (III, 철분)로 산화된다. 수산화물에서 전기적으로 중성인 각 3단 AcB는 양전하가 된다. 음이온은 그 3중층 사이에서 균형을 이루며 중립성을 회복한다.[1]

녹색 녹의 기본 구조는 '타입 1'과 '타입 2' 두 가지가 있다.[12] 제1형은 염화물과 탄산염 품종이 예시하고 있다. 그것은 피로아우라이트와 비슷한 회전 결정 구조를 가지고 있다. 층은 AcBiBaCjCbAkA의 순서로 쌓인다...; 여기서 A, B, C는 HO−
 평면을 나타내고, a, b, c는 혼합2+
 Fe와 Fe3+
 양이온의 층이며, i, j, k는 혼합 음이온과 물 분자의 층이다.[1][13][14] c 결정학적 매개변수는 탄산염의 경우 22.5-22.8 å이고 염화물의 경우 약 24 å이다.[4]

2타입의 녹은 황산염의 품종으로 대표된다. 6각형 결정 구조로 되어 있고, 층이 AcBiAbCjA 순서에 따라 쌓였을 겁니다.[1][7][13]

화학적 특성

산화 환경에서 녹색 녹은 일반적으로3+
Feoxyhydroxides, 즉 α-FeOOh(게타이트)와 and-FeOOh(레피도크로사이트)로 변한다.[13]

탄산염 품종은 구조물에 침투하지 않더라도 글리세롤이나 포도당과 같은 히드록실 함유 화합물로 물질을 적셔 산화를 지연시킬 수 있다.[3] CO
2 부분압력이 높은 대기에서도 약간의 다양한 녹이 안정된다.[3][15]

황산 녹은 질산염 NO와−
3 질산염 NO를−
2 암모늄 NH+
4 용액에서 감소시키는 것으로 나타났으며, Fe와2+
Fe의3+
동시 산화가 있었다. 용액의 양이온에 따라 질산 음이온이 환원 전 중간층 황산염을 대체했다. 해양 퇴적물 표면 아래의 감소 알칼리성 조건에서 녹색 녹이 형성되어 질산염과 같은 산화종의 소멸과 연결될 수 있다고 추측되었다.[16][17][18]

물에 탄산화 녹과 주황색 γ-FeOOh가 며칠 동안 반응하면 자석 FeO의
3
4 검은 침전물이 생성된다.[19]

발생

철 및 강철 부식

녹색 녹 화합물은 철과 강철 표면에 형성되는 녹색 부식 지각에서 에어로빅과 혐기성 조건에서 염화물, 황산염, 탄산염 또는 중탄산염과 같은 음이온이 함유된 물로 확인되었다.[2][4][8][12][13][20][21][22] 그것들은 철(III) 옥시하이드록사이드(일반 갈색 녹)를 형성하기 위한 철의 산화성 부식의 매개체라고 여겨진다. 녹색 녹은 금속 철 또는 철로 직접 형성될 수 있다.II) 수산화물 Fe(OH)2 [4].

흙

뫼스바우어 분광분석에 근거해 보면, 녹색 녹광물은 레독스 조건 교대로 형성되는 특정 블루스-그린 토양에 있는 광물로 의심되며, 일단 공기에 노출되면 오흐레로 변한다.[23][24][25][26] 녹색 녹은 미네랄 푸거라이트의 형태로 존재하는 것으로 추측되어 왔다.[5]

생물학적 매개형성

녹색 녹의 육각형 결정체(탄산염 및/또는 황산염)는 또한 Fe의3+
감소를 유기물질의 산화와 결합하는 Shewanella putrefaciens와 같은 불연성 철 감소 박테리아에 의한 철산하이드록시드의 생물전도 부산물로 얻어졌다.[27] 이 과정은 토양 용액과 대수층에서 발생하는 것으로 추측되어 왔다.[19]

한 실험에서 포메이트(HCO−
2)를 함유한 용액에서 주황색 레피도크로사이트 γ-FeOOh의 160m 정지를 S. putrefacicens 배양액으로 3일간 배양한 후 수산화물이 GR(CO2−
3)로 전환됨에 따라 직경이 7µm인 육각형 혈소판의 형태로 진한 녹색으로 변하였다. 이 과정에서 포메이트를 중탄산염 HCO로−
3 산화시켜 녹이 생기는 데 탄산염 음이온이 공급되었다. 살아있는 박테리아는 녹색 녹을 형성하는데 필요한 것으로 나타났다.[19]

실험실 준비

공기 산화법

녹색 녹 화합물은 철을 함유한 용액에서 일반적인 주변 온도와 압력에서 합성될 수 있다().II) 양이온, 수산화 음이온 및 염화물,[6][28][29][30][31][32][33][34] 황산염 또는 탄산염과 같은 적절한 수산화 음이온.[35]

그 결과는 제3 음이온의 용액에서 제1철 수산화물 Fe(OH)2의 중단이다. 이 서스펜션이 공기 중에 저어 산화되거나 공기를 통해 거품이 일면서 산화된다.[25] 제품은 산화되기 쉬우므로 원하는 Fe와2+
Fe3+
 비율이 달성되면 공정을 감시하고 산소를 제외할 필요가 있다.[3]

한 가지 방법은 먼저 철을 결합한다.II) 수산화나트륨 NaOH를 포함한 소금으로 철 수산화나트륨 서스펜션을 형성한다. 그 다음 세 번째 음이온의 나트륨 소금을 첨가하고, 서스펜션이 공기에 저어 산화된다.[3][25][36]

예를 들어, 녹색 녹은 철의 용액을 혼합하여 준비할 수 있다().II) 황산염 FeSO
4 및 수산화나트륨. 그런 다음 충분한 양의 탄산나트륨 NaCO
2
3 용액을 첨가한 다음 공기 산화 단계를 수행하십시오.[36]

황산녹은 FeCl
2/4 용액을 혼합하여 얻을 수 있다.HO와
2 NaOH는 Fe(OH)2를 침전시킨 후 즉시 황산나트륨 NaSO를
2
4 첨가하고 공기 산화 단계로 진행한다.[8][34]

보다 직접적인 방법은 철의 용액을 결합한다.II)[18] NaOH로 황산 FeSO를
4 처리하고 산화 단계로 진행. 녹색 녹이 형성되려면 서스펜션의 FeSO
4(각 HO당−
 0.5833Fe2+
 비율)가 약간 초과되어야 하지만, 너무 많은 경우 대신 불용성 기본 황산염인 철(철)이 생성될 것이다.II) 황산염 수산화물 FeSO
2
4(OH)/2nHO
2.[32] 온도가 올라가면 녹의 생산량이 줄어든다.[37]

스토오메트릭 Fe(II) - Fe(III) 방법

탄산화 녹색 녹의 대체 준비는 먼저 철(III) 수산화물(OH)3의 중지를 철(-)에 만든다.II) 염화물 FeCl
2 용액으로 이산화탄소를 거품한다.[3]

보다 최근의 변종에서는 두 철의 용액(II)와 철(III) 염분을 먼저 혼합한 다음 NaOH의 용액을 첨가하고, 모두 원하는 녹색 녹의 확률적 비율에 넣는다. 그러면 산화 단계가 필요하지 않다.[34]

전기화학

녹색 녹필름은 철판의 전기화학적 산화로부터도 얻어졌다.[35]

참조

Unspecifc:[38][39]

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