类质同像置换对磁铁矿与游离态Fe(Ⅱ)耦合体系还原活性的制约

摘要

Fe2+是环境物质还原反应中的主要电子供体.作为自然界中最常见的含Fe2+铁氧化物,磁铁矿是环境中重要的还原剂.磁铁矿的还原能力受其化学计量比(Fe2+/Fe3+)制约.在还原硝基苯和U(Ⅵ)过程中,符合化学计量比磁铁矿(Fe2+/Fe3+=0.5)的还原能力强于偏离化学计量比的磁铁矿(Fe2+/Fe3+＜0.5).在还原反应中,磁铁矿表面的Fe2+氧化成Fe3+,逐渐降低其Fe2+/Fe3+,并在表面形成磁赤铁矿氧化层,阻碍磁铁矿与环境物质之间的电子转移,降低磁铁矿的还原活性.磁铁矿与游离态Fe(Ⅱ)的相互作用对环境物质具有强还原性，同时环境中铁还原菌等微生物的作用将不断提供Fe (Ⅱ)，这种自我催化的循环反应显然对环境物质的转化和迁移具有重要的控制作用。 游离态Fe(Ⅱ)吸附量受矿物的表面物理化学性质(比表面积、表面位密度、电导率等)制约，故类质同像置换显然影响着磁铁矿与游离态Fe(Ⅱ)共存体系的还原性能。