Utlenianie Fe(OH)2 w obecności jonów węglanowych: Structure of carbonate green rust one

Do roztworu zawierającego osad Fe(OH)2 dodano węglan sodu Na2CO3 w celu zbadania wpływu jonów CO 2-3 na utlenianie wodorotlenku żelazawego. Pierwszy etap reakcji prowadzi do powstania związku żelazawo-żelazowego, węglanowego zielonej rdzy (GR1), zidentyfikowanego na podstawie obrazu dyfrakcji rentgenowskiej. Widmo Mössbauera tego GR1 w temperaturze 78 K wykazuje dwa dublety żelazowe i jeden dublet żelazowy w stosunku obfitości 3∶1∶2. Rozszczepienia kwadrupoloweQS wynoszą odpowiednio 2.91, 2.58 i 0.42 mm/s, a przesunięcia izomerów 75 wynoszą odpowiednio 1.25, 1.25 i 0.47 mm/s. Wartości te są bardzo zbliżone do wartości dla trzech dubletów chlorku GR1, 3Fe(OH)2Cl-Fe(OH)2Cl-nH2O. Fakt ten potwierdza, że struktury krystalograficzne tych dwóch GR1 są podobne, utworzone w wyniku ułożenia warstw wodorotlenkowych i przekładek zawierających rozważane aniony (Cl- lub CO 2-3 ) oraz cząsteczki wody. Wzór chemiczny węglanu GR1 to Fe (II)4 Fe (III)2 (OH)12CO3-nH2O, a jego standardowy potencjał chemiczny -853 900 kal/mol jeślin=0. Drugim etapem reakcji jest utlenianie GR1, które prowadzi do powstania α-FeOOH goethytu.