МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия, кафедра химии:
Е. А. Елисеева, канд. хим. наук, доцент, эл. почта: yakusheva@bmstu.ru
С. Л. Березина, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: sberezina@bmstu.ru
В. С. Болдырев, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: boldyrev.v.s@bmstu.ru

Российский университет дружбы народов (РУДН), Москва, Россия:
А. Г. Чередниченко, докт. хим. наук, зав. кафедрой физической и коллоидной химии, эл. почта: cherednichenko-ag@rudn.ru

Изучение закономерностей растворения металлов группы железа имеет практическое значение при решении актуальных вопросов, связанных с оптимизацией технологических процессов выщелачивания и обогащения железооксидных руд, коррозией стальных изделий, травлением поверхностных оксидов, размерной обработкой сплавов железа. Существующие представления о механизмах растворения в значительной степени являются гипотетичными и требуют экспериментального подтверждения, а имеющиеся публикации недостаточно изучены. Приведены результаты исследования механизма растворения оксида Fe₃O₄ в кислотной среде. Рассчитаны кинетические параметры (удельная скорость растворения, порядок реакции по иону Н⁺). Установлена зависимость состава образующихся адсорбционных комплексов железа от концентрации H₂SO₄. Моделированием процесса показано влияние на кинетику растворения гидроксо- и сульфатокомплексов железа. Полученные данные могут быть учтены при изучении кинетических характеристик металлов группы железа и использованы в практических приложениях для оптимизации процессов, связанных с растворением железа в кислотных средах.

1. Faivre D. Iron Oxides: From Nature to Applications. Weinheim: Wiley-VCH. 2016. — 632 p.
2. Baskakov A. O., Solov’eva A. Yu., Loni Yu. V., Strashnikov S. S., Lyubutin I. S. et al. Magnetic and interface properties of the core-shell Fe3O4/Au nanocomposites // Appl. Surf. Sci. 2017. Vol. 422. P. 638–644.
3. Sood A., Arora V., Shah J., Kotnala R. K., Jain T. K. et al. Multifunctional gold coated iron oxide core-shell nanoparticles stabilized using thiolated sodium alginate for biomedical applications // Mater. Sci. Eng. C. 2017. Vol. 80, Iss. 1. P. 274–281.
4. Yu J., Chen F., Gao W., Su. Y., Chu X. et al. Iron carbide nanoparticles: An innovative nanoplatform for biomedical applications // Nanoscale Horizons. 2017. Vol. 2, Iss. 2. P. 81–88.
5. Zhang M., Pu W., Pan S., Okoth O. K., Yang C., Zhang J. Photoelectrocatalytic activity of liquid phase deposited α-Fe2O3 films under visible light illumination // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 648. P. 719–725.
6. Зоря В. Н., Коровушкин В. В., Пермяков А. А., Волынкина Е. П. Исследование минерального состава и кристаллической структуры железосодержащих компонентов в техногенных отходах металлургического комплекса // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2015. Т. 58. № 5. С. 359–366.
7. Аверина Ю. М., Калякина Г. Е., Меньшиков В. В., Капустин Ю. И., Болдырев В. С. Проектирование процессов нейтрализации хромо- и циансодержащих сточных вод на примере гальванического производства // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия : Естественные науки. 2019. № 3. С. 70–80.
8. Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья / Сб. тр. XXII Междунар. науч.-техн. конф. — Екатеринбург : Форт Диалог-Исеть, 2017. — 399 с.
9. Федотов М. А., Коваленко Л. В., Фолманис Г. Э., Самусь М. А., Красицкая С. Г. и др. Функциональные материалы для процесса утилизации радиоактивных отходов // Российские нанотехнологии. 2018. Т. 13. № 11-12. С. 23–29.
10. Киприянов Н. А., Горичев И. Г. Моделирование выщелачивания с использованием кислотно-основных свойств окисленных минералов в гидрометаллургии // Вестник РУДН. Серия : Инженерные исследования. 2008. № 3. С. 73–78.
11. Елисеева Е. А., Слынько Л. Е., Плахотная О. Н., Кузин А. В., Горичев И. Г. и др. Кинетика растворения оксидов кобальта Co₃O₄ и железа Fe₃O₄ в серной кислоте // Успехи современного естествознания. 2017. № 8. С. 19–23.
12. Артамонова И. В., Горичев И. Г., Изотов А. Д., Пичугина Н. М., Степанов В. М. Использование вероятностного подхода для описания кинетических кривых растворения и выщелачивания магнетита // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. 2009. № 1. С. 166–173.
13. Елисеева Е. А., Березина С. Л., Горичев И. Г., Атанасян Т. К., Горячева В. Н. Влияние сульфат-ионов на кинетику растворения оксида кобальта Со₃О₄ // Фундаментальные исследования. 2018. № 8. С. 7–11.
14. Фрумкин А. Н. Электродные процессы : избранные труды. — М. : Наука, 1987. — 334 с.

15. Колотыркин Я. М., Лазоренко-Маневич P. M., Соколова Л. А. Роль адсорбции воды в анодном растворении железа: корреляция кинетических и спектроскопических данных // Докл. АН СССР. 1987. Т. 295. № 3. С. 610–614.
16. Флорианович Г. М., Лазаренко-Маневич Р. М. Роль компонентов раствора в процессах активного растворения металлов // Итоги науки и техники. Серия : Коррозия и защита от коррозии. 1990. Т. 16. С. 3–54.
17. Heusler К. Е. Untersuchung der Auflosung des passiven Eisens in Schwefelsaure mit der rotierenden Scheiben Ring - Electrode // Ber. Bunsenges Phys. Chem. 1968. Bd. 72. S. 1197–1205.
18. Jovancicevic V., Bockris J. О’М. Mechanism of oxygen reduction on iron in neutral solutions // Journal of the Electrochemical Society. 1986. Vol. 133. P. 1797–1807.
19. Зытнер Я. Д., Ротинян A. Л. Электрохимическое поведение железа в сернокислых растворах // Электрохимия. 1966. Т. 2. № 12. С. 1371–1382.
20. Безденежных А. А. Инженерные методы составления уравнений скоростей реакций и расчета кинетических констант. — Ленинград : Химия, 1973. — 256 с.