Impact of Cu(II) and Zn(II) on the Reductive Dissolution of Pb(IV) Oxide
Impact of Cu(II) and Zn(II) on the Reductive Dissolution of Pb(IV) Oxide
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Cu(II) 和 Zn(II) 对 Pb(IV) 氧化物还原溶解的影响
DOI：
10.1021/acs.estlett.9b00612
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发表时间：
2019
影响因子：
10.9
通讯作者：
Giammar, Daniel
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pan, Weiyi;Schattner, Lia;Guilak, Justin;Giammar, Daniel
饮用水中的溶解铅（Pb）浓度主要受铅供水管道腐蚀垢中的含Pb矿物控制。四氧化二铅（PbO 2）固体可以将铅浓度控制在非常低的值，但它们仅在存在游离氯残留时才稳定。当游离氯耗尽时，PbO 2发生还原溶解。锌（Zn）和铜（Cu）可能会通过吸附或沉淀过程在含铅腐蚀产物膜上积累，从而影响PbO 2溶解的速率和程度。采用PbO 2固体和Cu（II）、Zn（II）水溶液，研究了Cu（II）、Zn（II）对PbO 2还原溶解的影响。通过研究不同Cu（II）和Zn（II）负载量（0-4 μM）和不同pH条件（5.5-9.5）下溶解的Pb（II）浓度，我们发现Cu（II）和Zn（II）对PbO 2的还原溶解具有强烈的抑制作用。Zn（II）的抑制作用强于Cu（II）。反应后PbO 2的表征与Cu（II）和Zn（II）的吸附一致，导致PbO 2溶解的抑制。在所研究的所有条件下，α-PbO 2的溶解速度均快于β-PbO 2。
Dissolved lead (Pb) concentrations in drinking water are mainly controlled by Pb-containing minerals in corrosion scales on lead service lines. Lead(IV) oxide (PbO2) solids can control lead concentrations at very low values, but they are stable only in the presence of a free chlorine residual. When free chlorine is depleted, PbO2undergoes reductive dissolution. Zinc (Zn) and copper (Cu) may accumulate on lead-containing corrosion scales through adsorption or precipitation processes in ways that affect the rate and extent of PbO2dissolution. The effects of Cu(II) and Zn(II) on the reductive dissolution of PbO2were explored in batch experiments with PbO2solids and aqueous Cu(II) and Zn(II). By investigating dissolved Pb(II) concentrations with different Cu(II) and Zn(II) loadings (0–4 μM) and under different pH conditions (5.5–9.5), we found a robust inhibitory effect of Cu(II) and Zn(II) on the reductive dissolution of PbO2. Zn(II) exhibited inhibition that was stronger than that of Cu(II). Characterization of the PbO2after reactions was consistent with adsorption of Cu(II) and Zn(II), leading to inhibition of PbO2dissolution. Under all conditions studied, α-PbO2dissolved faster than β-PbO2.
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