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...）は、溶存酸素が存在しない嫌気条件下で合成されます。
緑さびは、鉄(II)と鉄(III)陽イオン、水酸化物( OH)を含む様々な緑色の結晶 性化合物の総称です。−
）陰イオンと、炭酸イオン（CO2−3 （
2−3））、塩化物（Cl−
）、または硫酸塩（SO2−4
...）は、層状複水酸化物（LDH）構造をとる。最も研究されている種類は以下のとおりである：[1]
- 炭酸塩緑さび病– GR ( CO2−3 （
2−3）):
[フェ2+
4 円鉄3+
2（おお−
) 12 ] 2+ · [ CO2−3 （
2−3）·2時間
2O ] 2− ; [2] [3] [4] [5] - 塩化物緑さび– GR ( Cl−
):
[フェ2+
3 プラス鉄3歳以上
（おお−
) 8 ] + · [クリア−
· nH
2O ] − ; [4] [5] [6] - 硫酸塩緑さび病– GR ( SO2−4
...):
[フェ2+
4 円鉄3+
2（おお−
) 12 ] 2+ · [ SO2−4
...·2時間
2O ] 2− . [5] [7] [8]
文献で報告されている他の変種としては臭化物 Br−
、[7] フッ化物 F−
、[7] ヨウ化物 I−
, [9] 硝酸塩 NO−
3、[10]およびセレン酸 SeO2−4[11 ]
緑錆は、鉄鋼表面の腐食殻として最初に認識されました。[2]自然界では、鉱物フジェライトとして存在します。[1]
構造
グリーンラストの結晶構造は、ブルーサイトのような鉄(II)水酸化物、Fe(OH) 2の層の間に外来の陰イオンと水分子が挿入された結果として理解できます。後者は六方晶系の結晶構造を持ち、層序はAcBAcB...で、AとBは水酸化物イオンの面、cはFeの面です。2歳以上
（鉄（II）、第一鉄）陽イオン。緑さびでは、一部のFe2歳以上
陽イオンはFeに酸化される3歳以上
（鉄（III）、鉄（III））。各三重層AcBは、水酸化物[説明が必要]では電気的に中性ですが、正に帯電します。その後、陰イオンが三重層の間に挿入され、電気的中性を回復します。[1]
緑さびには「タイプ1」と「タイプ2」の2つの基本構造がある。[12]タイプ1は塩化物と炭酸塩の種類で代表される。これは、パイロオーライト（ Mg 6 Fe 2 (OH) 16 CO 3 ·4H 2 O ）に似た菱面体結晶構造を持つ。層はAcBiBaCjCbAkA ...の順序で積み重ねられており、A、B、CはOHを表す。−
平面a、b、cは混合Feの層である2歳以上
およびFe3歳以上
陽イオン、i、j、kは挿入された陰イオンと水分子の層である。[ 1] [13] [14] c結晶学的パラメータは炭酸塩では22.5〜22.8Å、塩化物では約24Åである。 [ 4]
タイプ2の緑さびは硫酸塩型に代表され、シェーグレナイト（ Mg 6 Fe 2 (OH) 16 CO 3 ·4H 2 O ）グループの鉱物として六方晶系の結晶構造を持ち、層はおそらくAcBiAbCjAの順序で積み重なっている... [1] [7] [13]
化学的性質
酸化環境では、緑錆は一般的にFeに変化する。3歳以上
オキシ水酸化物、すなわちα- FeOOH（ゲーサイト）とγ -FeOOH（レピドクロサイト）である。[13]
炭酸塩型の酸化は、グリセロールやグルコースなどのヒドロキシル含有有機化合物で材料を湿らせることで遅らせることができるが、それらは構造に浸透しない。[3]一部の緑色のさびは、高COの雰囲気によっても安定化される。
2 分圧[3] [15]
硫酸塩緑さびは硝酸塩NOを減少させることが示されています−
3亜硝酸塩 NO−
2アンモニウムNH溶液中 +
4同時にFeの酸化も起こる2歳以上
フェース3歳以上
溶液中の陽イオンに応じて、還元前に硝酸アニオンが層間層の硫酸塩と置き換わった。緑さびは海洋堆積物の表面下の還元性 アルカリ性条件下で形成され、その環境下で硝酸塩のような酸化種の消失と関係している可能性があると推測された。[16] [17] [18]
炭酸塩の緑色の錆とオレンジ色のγ -FeOOHの懸濁液が数日かけて反応し、磁鉄鉱 Feの黒い沈殿物を生成する。
3お
4. [19]
発生
鉄鋼の腐食
緑さび化合物は、好気性条件と嫌気性条件が交互に繰り返される中で、塩化物、硫酸塩、炭酸塩、重炭酸塩などの陰イオンを含む水によって鉄鋼表面に形成される緑色の腐食殻で確認された。[2] [4] [8] [12] [13] [20] [21] [22]これらは鉄の酸化 腐食によって鉄(III)オキシ水酸化物（通常の茶色のさび）を形成する中間体であると考えられている。緑さびは金属鉄から直接形成される場合もあれば、水酸化鉄(II) Fe ( OH ) 2から形成される場合もある。[4]
土壌条件の緩和
メスバウアー分光法に基づくと、緑さびは、交互酸化還元条件下で形成される特定の青緑色の土壌中に鉱物として存在し、空気にさらされると黄土色に変わると考えられています。[23] [24] [25] [26]緑さびは、鉱物フジェライト（[Fe2歳以上4鉄3歳以上2(OH) 12 ][CO 3 ]・3H 2 O )。[5]
生物学的に媒介された形成
緑色の錆（炭酸塩および/または硫酸塩）の六方晶は、鉄の還元と鉄の還元を結びつける異化鉄還元細菌（例えば、Shewanella putrefaciens）によるオキシ水酸化鉄の生物還元の副産物としても得られている。3歳以上
有機物の酸化を伴う[27]。このプロセスは土壌溶液や帯水層で起こると推測されている[19]。
ある実験では、ギ酸（HCO−
2）、を3日間培養してShewanella putrefaciensで培養したところ、水酸化物がGR（CO2−3 （
2−3））、直径約7μmの六角形の板状の形態をとる。この過程で、ギ酸は重炭酸塩HCOに酸化される。−
3緑さび病の形成に必要な炭酸イオンを供給した。緑さび病の形成には活性細菌が必要であった。[19]
実験準備
空気酸化法
緑色のさび化合物は、鉄(II)陽イオン、水酸化物陰イオン、および適切な挿入陰イオン（塩化物、[6] [28] [29] [30]、硫酸塩、[31] [32] [33] [34]、炭酸塩など）を含む溶液から常温常圧で合成することができます。[35]
その結果、第3の陰イオンの溶液中に水酸化鉄（Fe(OH) 2 ）の懸濁液が得られる。この懸濁液は、空気中で撹拌するか、空気を吹き込むことによって酸化される。 [25]生成物は酸化されやすいため、プロセスを監視し、所望のFeの比率に達したら酸素を排除する必要がある。2歳以上
およびFe3歳以上
達成される。[3]
1つの方法は、まず鉄(II)塩と水酸化ナトリウム(NaOH)を混合して水酸化第一鉄懸濁液を形成する。次に、第3の陰イオンのナトリウム塩を加え、懸濁液を空気中で撹拌して酸化する。[3] [25] [36]
例えば、炭酸塩の緑色の錆は、硫酸鉄(II)溶液と硫酸鉄(II)溶液と硫酸鉄(II)溶液を混合することによって生成できる。
4そして水酸化ナトリウムを加え、その後十分な量の炭酸ナトリウム Na
2CO の
3溶液に続いて空気酸化工程が行われる。[36]
硫酸塩の緑色の錆は、 FeClの溶液を混合することによって得られる。
2·4時間
2OとNaOHを加えてFe(OH) 2を沈殿させ、その後すぐに硫酸ナトリウムNaを加える。
2それで
4そして空気酸化工程に進む。[8] [34]
より直接的な方法は、硫酸鉄(II) 溶液FeSO
4NaOHを添加し、酸化工程に進む。[18]懸濁液にはFeSOがわずかに過剰に含まれている必要がある。
4（0.5833 Feの比率で2歳以上
各OHについて−
）が緑さびの形成に必要な量であるが、量が多すぎると代わりに不溶性の塩基性硫酸鉄、硫酸鉄（II）水酸化物Fe 2 (SO 4 )(OH) 2 · n H 2 Oが生成される。[32]緑さびの生成は温度が上昇するにつれて減少する。[37]
化学量論的 Fe(II)/Fe(III) 法
炭酸塩グリーンサビの代替調製法では、まず、塩化鉄(II) FeCl中に水酸化鉄(III) Fe(OH) 3の懸濁液を生成する。
2溶液に二酸化炭素を吹き込み、その中に二酸化炭素を通します。[3]
最近の変種では、鉄(II)塩と鉄(III)塩の両方の溶液を最初に混合し、次にNaOH溶液を加えます。すべて、望ましい緑色の錆の化学量論的割合で行われます。このとき、酸化工程は必要ありません。[34]
電気化学
炭酸塩緑色の錆膜は鉄板の電気化学的酸化からも得られる。[35]
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