Феригідрит: лабораторний синтез, структура та фазові перетворення

• Опубліковано в: : Мінералогічний журнал
• Дата: 2011
• Автор: Лавриненко, О.М.
• Формат: Стаття
• Мова: Українська
• Опубліковано: Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України 2011
• Теми: Мінералогiя
• Онлайн доступ: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/64102
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Феригідрит: лабораторний синтез, структура та фазові перетворення / О.М. Лавриненко // Мінералогічний журнал. — 2011. — Т. 33, № 4. — С. 12-26. — Бібліогр.: 75 назв. — укр.

Феригідрит належить до метастабільних залізокисневих фаз, розповсюджених у природних системах. Він є перспективним матеріалом для практичного застосування в техніці, біології та медицині. До теперішнього часу залишаються дискусійними питання щодо його загальної формули, структуральної та поверхневої моделей, координації та валентності заліза, кількості модифікацій та ін. У роботі зроблено спробу проаналізувати літературні
 першоджерела, присвячені вивченню структури та фазових перетворень феригідриту. Ферригидрит относится к метастабильным железокислородным фазам, распространенным в природных
 системах. Он служит перспективным материалом для практического применения в технике, биологии и медицине. До настоящего времени остаются дискуссионными вопросы о его общей формуле, структуральной и поверхностной моделях, координации и
 валентности железа, количестве существующих модификаций и др. В работе предпринята попытка проанализировать литературные источники, посвященные исследованию структуры и фазовых превращений ферригидрита. The search of new materials with nanosized particles leads
 to the interest in nature disperse minerals particularly iron
 oxides and hydroxides and their synthesized analogs.
 Nowadays such structures are widely used for technical
 and medico-biological applications. One of the iron-oxygen
 structures which has great prospects for practical aims
 is ferrihydrite. It was found by academic F.V. Chukrov and
 was recognized as a mineral by the International Mineralogical
 Association in 1975. But the information about
 ferrihydrite is too contradictory, because this mineral belongs
 to metastable phases and is a precursor for the
 formation of goethite and hematite. Now there is no common
 opinion about its general formula, structural mo del
 (mono or polyphase), iron coordination (octahedral or
 both octahedral and tetrahedral positions) in the lattice
 and in the presence of ferric or ferrous iron forms in
 lattice, number of modifications (only two- and six-lines
 or their intermediate forms), as well as properties and
 mechanisms of phase transformation. The purpose of the
 present work is the review of the literature sources devoted
 to investigations of ferrihydrite. The synthesis of ferrihydrite
 in laboratory conditions has been carried out by different
 methods, i. e.: hydrolysis and precipitation of ferric salts,
 phase transformation Fe(II)—Fe(III) LDH, sol-gel syn thesis,
 formation of the particles in organic-inorganic
 polymer matrixes, and pyrolysis of sprays. Depending on
 the way of synthesis the ferrihydrite particles have different
 size and crystallinity. In the first part of the review we
 showed the structural peculiarity of two- and six-line ferrihydrite.
 The development of the classical structural models
 by K.M. Towe and W.F. Bradley; J.D. Russell; R.A.
 Eggleton and R.W. Fitzpatrick; V.A. Drits et al. A. Manceau
 and modern positions about this question were monitored.
 For the structural studying of ferrihydrite X-ray
 diffraction, M ssbauer spectroscopy, IR-FT, EXAFS,
 XANS, XANES, NEXAFS, TEM and SEM are used as
 the main methods. Ferrihydrite can transform not only
 into the phases of structural α-row but into iron oxides
 and hydroxides of other structural modifications. The
 chemical composition and pH values of dispersion medium,
 temperature of carrying out the process and red-ox
 condition belong to the most important parameters which
 influence the mechanisms of the phase tran sfor mation. The examples of the phase transformation of 2-line ferrihydrite to 6-line ferrihydrite, their transfor mation into goe thite, hematite, lepidocrocite and mag netite are shown in numerous literature sources. This opens the way for direct synthesis of pure iron-oxygen nano- and microsized structures from ferrihydrite precur sors. In the second part of the review the sorption and magnetic properties of ferrihydrite, its interaction with species of environment, the specific character of biogenic and corrosion ferrihydrite as well as usage of the ferrihydrite particles for medicobiological
 applications will be presented.