Reduction of hexavalent chromium by H2 O2 in acidic solutions (Articolo in rivista)

Type
Label
  • Reduction of hexavalent chromium by H2 O2 in acidic solutions (Articolo in rivista) (literal)
Anno
  • 2002-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
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  • Pettine M., Campanella L., Millero F.J. (2002)
    Reduction of hexavalent chromium by H2 O2 in acidic solutions
    in Environmental science & technology
    (literal)
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  • Pettine M., Campanella L., Millero F.J. (literal)
Pagina inizio
  • 901 (literal)
Pagina fine
  • 907 (literal)
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  • L¡¦articolo fa parte di una serie di lavori pubblicati sulle cinetiche di reazioni redox del cromo che hanno importanza nel controllare la speciazione di questo elemento nelle matrici ambientali. La conoscenza della distribuzione redox tra cromo esavalente e cromo trivalente è di grande importanza per effettuare valutazioni ambientali sugli effetti di questo metallo, in considerazione delle grandi diversità di comportamento (solubilità, mobilità, tossicità) che si riscontrano per specie di questo metallo a differente stato di ossidazione. La conoscenza delle caratteristiche cinetiche di queste reazioni redox è fondamentale dal momento che le distribuzioni osservate in campo non riflettono situazioni di equilibrio termodinamico ma piuttosto condizionamenti di tipo cinetico (literal)
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  • 36 (literal)
Rivista
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  • L¡¦articolo è stato prodotto nell¡¦ambito di una collaborazione che l¡¦IRSA da molti anni ha avviato con il dip. Chimica dell¡¦Univerità La Sapienza di Roma e con il dep. Marine and Atmospheric Chemistry dell¡¦università di Miami (literal)
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  • Il perossido di idrogeno è un composto molto diffuso in natura ed estremamente reattivo. E¡¦ in grado di reagire con il cromo sia a pH alcalini che acidi. Mentre in ambiente alcalino determina un¡¦ossidazione del Cr(III) a Cr(VI), al contrario, in ambiente acido, riduce il Cr(VI) a Cr(III). L¡¦articolo prodotto esamina l¡¦influenza delle concentrazioni dei reattivi, del pH, della temperatura e della forza ionica sulla velocità delle reazione fornendo un¡¦espressione cinetica che consente di calcolare velocità della reazione e tempi di dimezzamento in un ampio intervallo di condizioni ambientali. Si tratta di uno studio di base i cui risultati possono avere una valenza applicativa, oltre che nella comprensione ed interpretazione dei processi che influenzano la speciazione del cromo trasportato per via atmosferica e che sono responsabili, quindi, delle specie di cromo che raggiungono le acque a seguito delle deposizioni atmosferiche, anche nella progettazione di sistemi di rimozione di Cr(VI) dalle acque di scarico che sfruttano generalmente una riduzione preliminare a Cr(III) (literal)
Note
  • ISI Web of Science (WOS) (literal)
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  • (1) CNR-Istituto di Ricerca sulle Acque; (2) Dipartimento di Chimica ¡V Università La Sapienza, Roma; (3) Marine and Atmospheric Chemistry ¡V University of Miami (literal)
Titolo
  • Reduction of hexavalent chromium by H2 O2 in acidic solutions (literal)
Abstract
  • The rates of the reduction of Cr(VI) with H2O2 were measured in NaCl solutions as a function of pH (1.5 to 4.8), temperature (5 to 40 ¢XC) and ionic strength (I = 0.01 ¡V 2 M) in the presence of an excess of reductant. The rate of Cr(VI) reduction is described by the general expression ¡Vd[Cr(VI)] /dt = k2 [Cr(VI)]m[H2O2]n[H+]z where m = 1 and n and z are two interdependent variables. The value of n is a function of pH between 2 and 4 (n = (3„e10a) / (1 + 10a) where a = - 0.25 - 0.58 pH + 0.26 pH2), leveling off at pH < 2 (where n „l 1) and pH > 4 (where n „l 3). The rates of Cr(VI) reduction are acid catalysed and the kinetic order z varies from about 1.8 to 0.5 with increasing H2O2 concentration, according to the equation z = 1.85 ¡V 350.1 H2O2 (M) which is valid for [H2O2] < 0.004M. The values of k2 (M-(n+z) min-1) are given by k2 = k / [H+]z = k1 / [H2O2]n [H+]z where k is the overall rate constant (M-n min-1) and k1 is the pseudo first order rate constant (min-1). The values of k in the pH range 2 to 4 have been fitted to the equation log k = 2.14 pH ¡V 2.81 with ƒã = ¡Ó 0.18. The values of k2 are dependent on pH as well. Most of the results with H2O2 < 3 mM are described by log k2 = 2.87 pH ¡V 0.55 with ƒã = ¡Ó 0.54. Experimental results suggest that the reduction of Cr(VI) to Cr(III) is controlled by the formation of Cr(V) intermediates. Values of k2 and k calculated from the above equations can be used to evaluate the rates of the reaction in acidic solutions under a wide range of experimental conditions, because the rates are independent of ionic strength, temperature, major ions and micromolar levels of trace metals (Cu2+, Ni2+, Pb2+). The application of this rate law to environmental conditions suggests that this reaction may have a role in acidic solutions (aerosols and fog droplets) in the presence of high micromolar concentrations of H2O2 (literal)
Prodotto di
Autore CNR
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