Sulphur (IV) oxidation catalysed by iron (III) ions under conditions representative for atmospheric waters

• Autorzy: Wilkosz I. , Smalcerz D.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The catalytic S(IV) oxidation in atmospheric water is considered as one of the main reasons for acid rains. The paper presents results of kinetic studies on the S(IV) oxidation catalysed by Fe(III) ions. Laboratory experiments were carried out at concentrations of reactants and pH of solutions representative for acidified atmospheric waters. The results indicate that depending on the initial pH of the reaction solution and Fe(III) ion concentrations, the reaction orders lay in the range 0.5-1.5 and the reaction rates range between 2.10ź10-7 and 6.69ź10-6 molźdm-3źs-1. The results obtained suggest that the reaction is fast and it may play a significant role in the total oxidation of S(IV) in the atmosphere in highly polluted areas.

PL

Katalityczne utlenianie S(IV) w wodzie atmosferycznej uważane jest za jedną z głównych przyczyn kwaśnych deszczów. W artykule przedstawiono wyniki badań nad kinetyką procesu utleniania S(IV) katalizowanego jonami Fe(III). Badania laboratoryjne przeprowadzono przy stężeniach reagentów i pH roztworu odpowiadających zakwaszonej wodzie atmosferycznej. Otrzymane wyniki wskazują, że w zależności od początkowego pH roztworu i stężenia jonów Fe(III) rząd reakcji zmienia się w zakresie od 0.5 do 1.5, a szybkości reakcji przyjmują wartości z zakresu 2.10ź10-7 – 6.69ź10-6 molźdm-3źs-1. Otrzymane wyniki sugerują, że badana reakcja zachodzi szybko i może ona odgrywać znaczącą rolę w całkowitym utlenianiu S(IV) w atmosferze na obszarach silnie zanieczyszczonych.

Słowa kluczowe

EN

oxidation; acid rains; atmospheric water

PL

utlenianie; kwaśne deszcze; woda atmosferyczna

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 4, no. 2
• Strony: 115--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Wilkosz I.

autor

Smalcerz D.

• Faculty of Energy and Environmental Engineering, The Silesian University of Technology, Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice, Poland,

Bibliografia

• [1] Langner J., Rodhe H.; A global three dimensional model of the tropospheric sulfur cycle. J. Atmos. Chem., Vol.13, 1991; p.255–263
• [2] Graedel T.E., Mandich M.L., Weschler C.J.; Kinetic model studies of atmospheric droplet chemistry 2. Homogenous transition metal chemistry in raindrops, J. Geophys. Res., Vol.91, 1986; p.5205-5221
• [3] Hoffman H., Hoffmann P., Lieser K.H.; Transitions metals in atmospheric aqueous samples, analytical determination and speciation. Fresenius J. Anal. Chem., Vol.340, 1991; p.591-597
• [4] Birmili W., Allen A.G.,Bary F., Harrison R.M.; Trace metal concentrations and water solubility in size-fractionated atmospheric particles and influence of road traffic. Environ. Sci. Technol., Vol.40, 2006; p.1144-1153
• [5] Ibusuki T., Takeuchi K.; Sulfur dioxide oxidation by oxygen catalyzed by mixture of manganese(II) and iron(III) in aqueous solutions at environmental reaction conditions. Atmos. Environ., Vol.21, 1987; p.1555-1560
• [6] Grgić I., Hudnik V., BizjakM., Levec J.; Aqueous S(IV) oxidation – I. Catalytic effect of some metals. Atmos. Environ., Vol.25A, 1991; p.1591-1597
• [7] Grgić I., Hudnik V., BizjakM., Levec J.; Aqueous S(IV) oxidation – I. Synergistic effect of some metal ions. Atmos. Environ., Vol.26A, 1992; p.571-577
• [8] Berglund J., Elding L. J.; Manganese-catalysed autoxidation of dissolved sulfur dioxide in the atmospheric aqueous phase. Atmos. Environ. Vol.29, 1995; p.1379-1391
• [9] Novič M., Grgić I., Poje M., Hudnik V.; Iron-catalyzed oxidation of S(IV) species by oxygen in aqueous solution: influence of pH on the redox cycling of iron. Atmos. Environ., Vol.30, 1996; p.4191-4196
• [10] Grgić I., Berčič G.; A simple kinetic model for autoxidation of S(IV) oxides catalyzed by iron and/or manganese, J. Atmos. Chem., Vol.39, 2001; p.155–170
• [11] Millet M., Wortham H., Mirabel P.; Solubility of polyvalent cations in fogwater at an urban site in Strasbourg (France). Atmos. Environ., Vol.29, 1995; p.2626-2631
• [12] Rao X., Jeffrey L., Collett J.R., Jr.; The Drop Size-Dependence of Iron and Manganese Concentrations in Clouds and Fogs: Implications for Sulfate Production. J. Atmos. Chem., Vol.30, 1998; p.273-289
• [13] Patel K.S., Shukla A., Tripathi A.N., Hoffmann P.; Heavy metal concentrations of precipitation in east Madhya Pradesh of India. Water Air Soil Poll. Vol.130, 2001; p.463-468