濃厚Fe(OH)_3ゲルからβ-FeOOHおよびα-Fe_2O_3への変換過程における硫酸イオンの影響

摘要

粉末XRD測定，TEM観察および化学分析手法により，濃厚Fe（OH）_3ゲルからβ-FeOOHおよびα-Fe_2O_3生成過程におけるSO_4~(2-)イオンの効果を調べた。 主な知見は以下の通りである。 （1）FeCl_3溶液とNaOH溶液から調製した濃厚Fe（OH）_3ゲルを100°Cで経時すると，まず，β－FeOOHが生成し，ついでα-Fe_2O_3が得られた。 この際，SO_4~(2-)イオンを共存させるとβ－FeOOHの生成が促進されるのみならず，β-FeOOHからα－Fe_2O_3へ変換が遅くなることが明らかとなった。 （2）上澄み溶液中のpH変化挙動は，固相に含まれる結晶の構造変化に対応しており，固相の溶解度が上澄みのpHを支配している。 （3）上澄み溶液中のSO_4~(2-)およびCl~-イオン濃度変化は，固相がFe（OH）_3からβ-FeOOHおよびα-Fe_2O_3へと変化する際に特徴的に変化した。SO_4~(2-)およびCl~-イオンはいずれも固体表面に対する吸着性を有し，SO_4~(2-)イオンの存在はCl~-イオンの吸着を阻害する。