The influence of Al on iron oxides. Part III. Preparation of Al goethites in M KOH

Abstract

Aluminium substituted goethites (Fe, Al)OOH were synthesized from Fe(III), Al systems (ferrihydrites) in m KOH at room temperature. A linear correlation existed between degree of Al substitution and log[Al] in solution. Incorporation of up to 12 mole % Al was obtained. The rate of conversion of ferrihydrite to goethite decreased as [Al] increased. The goethite consisted of thin elongated plates approximately 0·1 µm long with serrated edges and reduced growth in the crystallographic X-direction. The presence of salts and the nature of the starting material either an Al-ferrihydrite or a ferrihydrite in aluminate solution did not influence the degree of substitution, but only the rate of formation of the goethite.

Résumé

Des goethites substituées à l'aluminium (Fe, Al)OOH ont été obtenues par synthèse à partir de systèmes Fe (III), Al dans M KOH à température ambiante. Une relation linéaire existe entre le degré de substitution d'Al et log [Al] dans la solution. On a obtenu une incorporation d'Al allant jusqu'à 12% mole d'Al. La vitesse de conversion de la ferrihydrite en goethite décroît lorsque [Al] s'accroît. La goethite était composée de minces plaquettes alongées d'environ 0·1 µm de longueur avec des bords dentelés et une croissance réduite dans la direction cristallographique X. La présence de sels et la nature du matériau de départ étaient sans influence sur le degré de substitution, agissant seulement sur la vitesse de formation de la goethite.

Kurtzreferat

Aluminium substituierte Goethite (Fe, Al)OOH wurden aus Fe(III), Al-Systemen (Ferrihydrite) in m KOH bei Zimmertemperatur synthetisiert. Der Grad der Substitution war mit log[Al] der Lösung linear korreliert und betrug bis 12 Mol %. Die Geschwindigkeit der Umwandlung von Ferrihydrit in Goethit nahm mit steigender [Al] ab. Die Goethite bestanden aus läinglichen Plättchen, etwa 0·1 µm lang, mit ranhen Kanten und reduziertem Wachstum in der kristallographischen x-Richtung. Ob Salze anwesend und ob das Ausgangsmaterial ein Al-Ferrihydrit oder ein Ferrihydrit in Aluminat-Lösung waren blieb ohne Einfluss auf die Substitution nicht dagegen auf die Umwandlungsgeschwindigkeit.

Resumen

Se han sintetizado goetitas con contenido de aluminio de sustitución (Fe, Al)OOH a partir de sistemas Fe(III), Al (ferrihidritas) en m KOH a la temperatura ambiente interior. Existía una correlación lineal entre el grado de sustitución por Al y log [Al] en la solución. Se logró incorporar hasta 12 moles % Al. La proporción de transformación de ferrihidrita a goetita disminuia al aumentar [Al]. La goetita consistia en delgadas plaquitas alargadas de aproximadamente 0·1 µm de largo con bordes aserrados y de crecimiento reducido en la dirección cristalográfica X. La presencia de sales y la naturaleza de material de partida, una Al-ferrihidrita o una ferrihidrita en solución aluminada, no influia en el grado de sustitución, sino sólo en la velocidad de formación de la goetita.