The chemistry of aqueous iron

Zusammenfassung Bei der Berechnung der L?slichkeiten des zwei-und des dreiwertigen Eisens müssen neben den Fe⁺² und Fe⁺³ Ionen auch die Eisen(II)- und Eisen(III)-Hydroxokomplexe ([Fe(OH)]⁺, [Fe(OH)]²⁺, [Fe(OH)₂]⁺, [Fe(OH)₃] (d), und [Fe(OH)₄]⁻) berücksichtigt werden. Die L?slichkeit des zweiwertigen Eisens in natürlichen (Bikarbonat enthaltenden) W?ssern ist in der Regel durch die L?slichkeitsgleichgewichte des Eisenkarbonats beschr?nkt, w?hrend die L?slichkeit des dreiwertigen Eisens durch die L?slichkeitsgleichgewichte des Eisen(III)-Hydroxyds bestimmt wird (Abbildungen 2 und 4). Die L?slichkeitsverh?ltnisse k?nnen durch Komplexbildung, vor allem mit organischen Basen, ver?ndert werden. Dreiwertiges Eisen hat eine viel st?rkere Tendenz, Hydroxokomplexe zu bilden, as zweiwertiges Eisen. Dementsprechend ist das hydratisierte Eisen-(III)-Ion eine so?rkere S?ure (im SinneBr?nsteds) als das Eisen-(II)-Ion. Die Oxydation von Eisen-(II) zu Eisen-(III) ist deshalb von einer Erniedrigung des pH-Wertes begleitet. Die Hydroxoeisen-(III)-Komplexe haben eine starke Tendenz, Polymerisationsreaktionen einzugehen, wobei im schwach sauren oder neutralen Bereich positiv geladene im alkalischen Bereich hingegen negative geladene Kolloidpartikel entstehen k?nnen. Die allf?llige Koagulation dieser Kolloide zu Eisenoxydhydrat ist vom Elektrolytgehalt abh?ngig und kann durch hydrophile organische Schutzkolloide verhindert werden. Zweiwertiges Eisen ist in Gegenwart von gel?stem Sauerstoff unbest?ndig und wird zu dreiwertigem Eisen oxydiert. Die Oxydationsgeschwindigkeit nimmt mit zunehmendem pH stark zu. Kupfer-, Platinsalze und Aktivkohle als Katalysatoren sowie Komplexbildner, welche mit dreiwertigem Eisen Komplexe bilden,beschleunigen die Autoxidation. Elektrodenpotential-pH-Diagramme (Abbildung 5) erm?glichen einen zusammenfassenden überblick über den Einfluss von Potential und pH auf die L?slichkeitsverh?ltnisse. Im Eisenkreislauf der Seen (Abbildung 7) kommt das Wechselspiel von Oxydation und Reduktion sowie von F?llung und L?sung eindrücklich zur Geltung.