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2023 article

Linear Free Energy Relationship for Predicting the Rate Constants of Munition Compound Reduction by the Fe(II)–Hematite and Fe(II)–Goethite Redox Couples

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abiotic reduction by iron minerals is arguably the most important fate process for munition compounds (MCs) in subsurface environments. No model currently exists that can predict the abiotic reduction rates of structurally diverse MCs by iron (oxyhydr)oxides. We performed batch experiments to measure the rate constants for the reduction of three classes of MCs (poly-nitroaromatics, nitramines, and azoles) by hematite or goethite in the presence of aqueous Fe 2+ . The surface area-normalized reduction rate constant ( k SA ) depended on the aqueous-phase one-electron reduction potential ( E H 1 ) of the MC and the thermodynamic state (i.e., pe and pH) of the iron oxide–Fe aq 2+ system. A linear free energy relationship (LFER), similar to that reported previously for nitrobenzene, successfully captures all MC reduction rate constants that span 6 orders of magnitude: log ( k S A ) = ( 1.12 ± 0.04 ) [ 0.53 E H 1 59 m V − ( p H + p e ) ] + ( 5.52 ± 0.23 ) . The finding that the rate constants of all the different classes of MCs can be described by a single LFER suggests that these structurally diverse nitro compounds are reduced by iron oxide–Fe aq 2+ couples through a common mechanism up to the rate-limiting step. Multiple mechanistic implications of the results are discussed. This study expands the applicability of the LFER model for predicting the reduction rates of legacy and emerging MCs and potentially other nitro compounds.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Linear Free Energy Relationship for Predicting the Rate Constants of Munition Compound Reduction by the Fe(II)–Hematite and Fe(II)–Goethite Redox Couples
Date Crossref
23/08/2023
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Delaware Department of Civil and Environmental Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Manhattan University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Manhattan College Department of Chemical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Mutch Associates LLC pays non établi dans la notice
    Institution

Department of Civil and Environmental Engineering — University of Delaware, Manhattan University et Department of Chemical Engineering — Manhattan College, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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