Potenciometría-Artículo 29

Artículo 29: Protón binding y de intercambio iónico en la interfaz akaganeita / Agua

 

De intercambio de protones en partículas nanométricas akaganeita sintéticos suspendidos en medios acuosos y en fuerzas iónicas de 3-100 mM de NaCl y NaClO4 se controló por potenciometría alta precisión a 25 ° C. Presupuestos de protones en el rango de pH 3-10 se refieren a la complejación superficial que ocurren simultáneamente y granel reacciones de intercambio iónico. Reacciones de la superficie de formación de complejos involucran protón unión a grupos oxo (hidr) de los planos cristalográficos dominantes de las partículas. Estos son responsables de los atributos de las partículas coloidales de akaganeita, según lo confirmado por las mediciones de la movilidad electroforética. Intercambio iónico a granel implica la codiffusion de protones e iones cloruro a través de la estructura del túnel de la mayor parte akaganeita holandita tipo. Los iones cloruro migrar a sitios de complejación a granel que están perfectamente definidas por ocho circundante grupos hidroxilo, ≡ (OH) 8. Los protones son a su vez considera que estar unido a grupos oxo vecinos, ≡ O. En conjunto, los complejos se denominan como [≡ (OH) 8 · · · Cl · · · · · · HO ≡]. Un modelo termodinámico de contabilidad para estos dos procesos se desarrolló para predecir el pH (3-9), la fuerza iónica (3-100 mM), y medio iónico (NaCl, NaClO4) dependencia de los datos potenciométricos. Este modelo es compatible con los nuevos datos de potencial zeta apuntando a un punto isoeléctrico de 9.6-10.3 para akaganeita partículas cristalinas y por espectros infrarrojo por transformada de Fourier que muestra el impacto del pH y el medio iónico granel cloruro de protones cargas. Nuestra estequiometría propuesta para un sólido rico en cloruro de β-FeOOH · (HCl) 0.192 corresponde a una ocupación máxima del 75% para los iones de cloruro en la [≡ (OH) 8 · · · Cl · · · · · · HO ≡] granel complejación sitios. Las muestras se equilibraron en puras soluciones acuosas deben tener una composición de β-FeOOH · (HCl) 0.151, que corresponde a una ocupación de 60% de iones cloruro, debido a un intercambio parcial de HCl. Nuestro modelo puede ser usado para predecir cambios de composición en la mayor parte akaganeita y superficies sobre las variaciones en el pH y medios iónicos considerados en este trabajo.

Referencia:

Guoxin Tian ,  Simon J. Teat and Linfeng Rao

"Proton Binding and Ion Exchange at the Akaganéite/Water Interface"

Philipp A. Kozin and Jean-François Boily *

Department of Chemistry, Umeå University, SE-901 87 Umeå, Sweden