Mn（Ⅲ）在水鈉錳礦氧化Cr（Ⅲ）反應(yīng)中的作用.pdf

1、氧化錳礦物對Cr等變價元素的氧化是影響其土壤環(huán)境行為的重要過程。國內(nèi)外針對氧化錳氧化Cr(Ⅲ)的研究多限于少數(shù)高價礦物，以考察熱力學(xué)特性和Cr形態(tài)變化為主，對動力學(xué)過程、中間產(chǎn)物、電子傳遞等反應(yīng)途徑卻較少關(guān)注。最近已探明，氧化錳生物形成過程中生成的Mn(Ⅲ)是環(huán)境Mn(Ⅲ)的重要來源，Mn(Ⅲ)氧化活性更強，可能具有更重要的環(huán)境效應(yīng)。而土壤中不同價態(tài)氧化錳在發(fā)生諸多氧化反應(yīng)中是否也產(chǎn)生Mn(Ⅲ)并作為環(huán)境Mn(Ⅲ)的又一重要來源?尚無定

2、論。因此深入探討不同價態(tài)氧化錳氧化Cr(Ⅲ)的動力學(xué)過程和反應(yīng)途徑，這對闡明Cr的環(huán)境行為、氧化錳的反應(yīng)機制及Mn(Ⅲ)的來源、作用與環(huán)境效應(yīng)有重要意義。 本文探討了實驗室合成的堿性水鈉錳礦對Cr(Ⅲ)的反應(yīng)條件以及Mn(Ⅲ)在氧化過程中的重要性。取得的主要結(jié)果有： 1、Mn(Ⅲ)在Cr(Ⅲ)氧化過程中具有重要作用，且對Cr(Ⅲ)氧化速率影響較大的并非礦物空穴上下方和層間的Mn(Ⅲ)，而是Mn(Ⅳ)→Mn(Ⅲ)電子轉(zhuǎn)

3、移過程后的Mn(Ⅲ)。反應(yīng)的限速步驟為Mn(Ⅵ)→Mn(Ⅲ)的電子轉(zhuǎn)移過程。 2、礦物中的Mn(Ⅲ)被絡(luò)合后，可以提供更多的位點供Cr(Ⅲ)吸附；且反應(yīng)體系中的Mn(Ⅲ)經(jīng)Na4_P2O7絡(luò)合后，幾乎只有Mn(Ⅳ)參與反應(yīng)。Mn(Ⅲ)→Mn(Ⅱ)電子轉(zhuǎn)移過程受到抑制的同時，會促進Mn(Ⅳ)→Mn(Ⅲ)電子轉(zhuǎn)移過程。 3、與Mn(Ⅲ)相關(guān)的反應(yīng)途徑對Cr(Ⅲ)氧化反應(yīng)速率的貢獻大于Mn(Ⅲ)無關(guān)的反應(yīng)途徑。價態(tài)越高的氧