Geochemical Stability of Dissolved Mn(III) in the Presence of Pyrophosphate as a Model Ligand: Complexation and Disproportionation

歧化 化学 双锰矿 自催化 焦磷酸盐 无机化学 氧化还原 化学计量学 反应性(心理学) 水溶液 化学稳定性 锰 物理化学 催化作用 有机化学 氧化锰 替代医学 酶 病理 医学
作者
Ao Qian,Wen Zhang,Cheng Shi,Chao Pan,Daniel E. Giammar,Songhu Yuan,Hongliang Zhang,Zimeng Wang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:53 (10): 5768-5777 被引量:80
标识
DOI:10.1021/acs.est.9b00498
摘要

Dissolved Mn(III) species have recently been recognized as a significant form of Mn in redox transition zones, but their speciation, stability, and reactivity are poorly understood. Besides acting as the intermediate for Mn redox chemistry, Mn(III) can undergo disproportionation producing insoluble Mn oxides and aqueous Mn(II). Using pyrophosphate(PP) as a model ligand, we evaluated the thermodynamic and kinetic stability of Mn(III) complexes. They were stable at circumneutral pH and were prone to (partial) disproportionation at acidic or basic pH. With an initial lag phase, the kinetics of Mn(III)–PP disproportionation was autocatalytic with the produced Mn oxides promoting the disproportionation. X-ray diffraction and the average Mn oxidation state indicated that the solid products were not pure Mn(IV) oxides but a mixture of triclinic birnessite and δ-MnO2. Addition of synthetic analogs of the precipitates eliminated the lag phase, confirming their catalytic roles. Thermodynamic calculations adequately predicted the stability regime of Mn(III)–PP. The present results refined the constant for Mn(PP)25– formation, which allows a consistent and quantitative prediction of equilibrium speciation of Mn(III)–Mn(II)–birnessite with PP. A simple and robust model, which incorporated the thermodynamic constraints, autocatalytic rate law, and verified reaction stoichiometry, successfully simulated all kinetic data.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
可耐的一手完成签到,获得积分10
2秒前
李莎完成签到,获得积分10
2秒前
空城旧梦完成签到 ,获得积分10
2秒前
小新同学发布了新的文献求助10
2秒前
Criminology34的应助被典雅十八采纳,获得10
2秒前
现安完成签到 ,获得积分10
3秒前
吃饭饭完成签到,获得积分20
3秒前
搞怪的碧空完成签到,获得积分10
5秒前
楚楚爸完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
8秒前
小二郎的应助被伯赏松思采纳,获得10
9秒前
10秒前
剑来完成签到 ,获得积分10
10秒前
赘婿的应助被善良乌采纳,获得10
11秒前
CMUkang发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
魔幻的沛儿完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
butter发布了新的文献求助10
15秒前
屈小天才发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.2的应助被pengpengpeng采纳,获得10
17秒前
17秒前
袁珊完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
慕青的应助被小新同学采纳,获得10
19秒前
19秒前
scy11完成签到,获得积分10
19秒前
可爱的函函的应助被雪梨101采纳,获得20
19秒前
Rrrr发布了新的文献求助10
19秒前
sln完成签到,获得积分0
19秒前
文艺的小刺猬完成签到,获得积分10
21秒前
yi417发布了新的文献求助10
21秒前
赵立宁关注了科研通微信公众号
22秒前
22秒前
JamesPei的应助被勇敢伦伦采纳,获得10
23秒前
张好好完成签到,获得积分10
24秒前
今后的应助被Yuan采纳,获得10
25秒前
prodeng完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7790889
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9328328
关于积分的说明 20422226
捐赠科研通 7380400
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3323198
关于科研通互助平台的介绍 2471005
邀请新用户注册赠送积分活动 2340093