众所周知，铁的腐蚀是一种破坏性的过程。然而，这个过程的几个有用的应用是已知的。三个例子是:食品包装中的湿度消耗，H₂从沼气和水处理中去除S。金属铁(Fe)水处理⁰)依靠产生铁腐蚀产物(氢氧化物/氧化物)来吸附污染物、共沉淀和吸附尺寸排除。同样的过程发生在电凝过程中，其中铁氢氧化物/氧化物的生产是由电力维持的。一个常用的使用Fe的例子⁰对于水处理，从水产养殖中知道，钢丝绒长期以来一直被常规用于去除磷酸盐。腐蚀铁⁰生成铁氢氧化物/氧化物因此是水处理的既定工具，因为这些相很容易去除几种水中的化学和生物污染物。关于铁存在一个相对较新的科学分支⁰在环境条件下作为污染物降解的还原剂。这些看似科学的知识已经在词典(包括维基百科)和教科书中传播开来。这种观点的谬误在这里已被证明。

图1,Fe概述⁰/小时₂O系统标签与污染物去除相关的关键特征。腐蚀开始于铁^2＋产生(阳极)。菲^2＋进入水溶液，留下的两个电子迁移到另一个位置(阴极)，在那里它们被水解离的氢离子(H)吸收₂O <=> h + + oh -)。生成的氢氧根离子(OH^{- - - - - -})与铁反应^2＋形成水合氧化铁(Fe(OH))₂)沉淀。根据环境条件Fe(OH)₂被氧化转化为各种铁²/铁³形成氧化垢的氧化物。Fe(OH)的动力学过程₂形成和转变理想地持续到Fe⁰是耗尽。

的铁⁰环境修复的过滤技术是随着观察到水中氯化烃(RCl)从铁中消失而诞生的⁰的罐。这一实验观察的特点是化学还原(降解)，并确定了相应的反应产物。没有特别注意铁的摩尔比⁰:RCl在场。在过去25年中，为优化铁的效率进行了大量努力⁰基于过滤系统(Fe⁰过滤器)。然而，相关的努力大多是基于电子从Fe⁰尽管存在氧化垢(图1)，但仍被转移到溶解态(直接还原)。普遍的氧化垢被广泛描述为保护铁的屏蔽层⁰表面从“侵略性”溶解电子受体。

表1。铁中污染物去除过程的关键反应⁰/小时₂O系统。铜^2＋阿,₂和RCl是可还原性物质(氧化剂)的例子。菲^2＋与水中的氢氧根离子解离反应形成氧化垢。因为这种水垢通常是电子不导电的，所以不可能对溶解的物质(红色标记的)进行定量的电化学还原。唯一可能的定量电化学过程是铁被水腐蚀(H⁺) (blue-marked)。污染物在氧化层内被去除。化学还原(降解)不是ug/ l水平的去除机制，因为它不是定量的。另一方面，还原物也必须从水相中除去。

表1总结了与讨论铁中污染物还原和去除过程相关的化学反应⁰/小时₂O系统。还指定了它们最可能发生的位置。最基本的反应是铁⁰氧化溶解(式1)。式1描述了Fe电化学腐蚀中的阳极过程⁰．众所周知，这种阳极反应是由合适的电子受体(氧化剂)的存在促进的。表1中的氧化剂为:质子(H⁺-式2)，溶解O₂(式3)^2＋离子(式4)和RCl(式5)。四种电子受体对应的电化学电池如式6至式9所示。其中只有铁⁰水腐蚀(H⁺)是肯定的，因为氧化垢通常是不导电的。这使得氧化层成为电子的导电屏障和溶解物质的物理屏障。换句话说，含水污染物在铁中被还原⁰/小时₂根据式10到式12，用纯化学机理得到的O体系。单单这个结论就终结了铁的还原变换神话⁰(Fe中的电子)⁰）.

铁还原转化的神话⁰25年来一直试图挑战主流的铁腐蚀科学。它在引入时和整个生命周期中都受到质疑。期望的污染物降解，在铁的存在下实现⁰，经常被当作概念的证明。从2006年开始，这个错误的观点被一系列论点系统地推翻了，这些论点自2011年以来得到了可靠的实验数据的支持。迄今为止，在世界范围内，大约有五个研究官方manbetx手机版小组已经意识到“还原转换概念”的谬误。另一种概念已经确立了(1)铁的离子选择性⁰(ii)适当设计铁的一些工具⁰过滤器。

Chicgoua Noubactep

安吉万特地质，Universität Göttingen，德国。

出版

金属铁在环境修复中的应用综述。
Noubactep C
2015年11月15日

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