El hierro de pantano es una forma de depósito de hierro impuro que se desarrolla en pantanos o ciénagas por oxidación química o bioquímica del hierro transportado en solución. En general, los minerales de pantano consisten principalmente en oxihidróxidos de hierro , comúnmente goetita (FeO(OH)).
El agua subterránea que contiene hierro emerge típicamente como un manantial y el hierro que contiene forma hidróxido férrico al encontrarse con el entorno oxidante de la superficie. El mineral de pantano a menudo combina goethita , magnetita y cavidades o cuarzo teñido . La oxidación puede ocurrir a través de la catálisis enzimática por las bacterias del hierro . No está claro si la magnetita precipita en el primer contacto con el oxígeno y luego se oxida a compuestos férricos, o si los compuestos férricos se reducen cuando se exponen a condiciones anóxicas al enterrarlos debajo de la superficie del sedimento y se reoxidan al exhumarlos en la superficie. [cita necesaria ]
El hierro de pantano, al igual que otros óxidos de hierro hidratados , tiene una afinidad específica por los metales pesados . [1] Esta afinidad combinada con la estructura porosa y la alta área de superficie específica del hierro de pantano lo convierten en un buen sorbente natural . [2] Estas propiedades combinadas con el hecho de que el hierro de pantano es barato de obtener son incentivos para su utilización en tecnologías de protección ambiental. [2]
El hierro hecho de mineral de pantano a menudo contendrá silicatos residuales , que pueden formar una capa vítrea que imparte cierta resistencia a la oxidación .
El hierro se transporta a las ciénagas en aguas subterráneas que contienen hierro, con bajo pH y bajo contenido de oxígeno disuelto , que llega a la superficie a través de manantiales, junto con estructuras de fracturas, o donde el agua subterránea se cruza con los flujos superficiales. [3] Luego, el hierro en el agua se oxida con oxígeno disuelto o mediante catálisis enzimática por bacterias del hierro (p. ej., Thiobacillus ferrooxidans y Thiobacillus thiooxidans ) que concentran el hierro como parte de sus procesos vitales. [4] La presencia de estas bacterias se puede detectar por la película aceitosa que dejan en la superficie del agua. [3]Este cambio de estado de oxidación provoca la precipitación de sólidos de hierro de grano fino cerca del punto de descarga de agua subterránea. [3] Se puede formar una variedad de minerales de hierro, como goethita , magnetita , hematita , schwertmannita y sólidos amorfos ricos en sulfato de hierro y aluminio, mediante la oxidación del hierro ferroso en las condiciones ácidas presentes. [4] Todos los fotosintetizadores desempeñan funciones duales como productores de oxígeno y, por lo tanto, oxidantes pasivos de hierro, y como superficies a las que el hierro puede absorberse o unirse. [4] Esto hace que las plantas acuáticas se incrusten fuertemente con un flóculo naranja claro de oxihidróxido de hierro.cerca del punto de gas oxígeno liberado de las plantas. [4] Factores como la geología local, la mineralogía de la roca madre, la composición del agua subterránea y los microbios y plantas geoquímicamente activos influyen en la formación, el crecimiento y la persistencia de las ciénagas de hierro. [4] El hierro del pantano es un recurso renovable; el mismo pantano se puede cosechar aproximadamente una vez cada generación. [3]