WHAT HAPPENS TO IRON WHEN IT REACTS WITH ORGANIC COMPOUNDS IN THE MARINE ENVIRONMENT? ¿QUÉ LE PASA AL HIERRO CUANDO REACCIONA CON COMPUESTOS ORGÁNICOS EN EL MEDIO MARINO?
English version
Exploring the effects of organic matter characteristics on Fe(II) oxidation kinetics in coastal seawater
In the ocean, the thermodynamically stable form of Fe is the oxidized ferric iron (Fe(III)), with the soluble fraction in its majority complexed with organic ligands (L). However, ferrous iron (Fe(II)) can also be found in these conditions. Fe(II) tends to oxidate to Fe(III) in a few minutes. Both Fe(II) and Fe(III) can be complexed with organic ligands and involved in different redox reactions. The persistence of Fe(II) in the ocean is a function of the physicochemical parameters (pH, T, S) but also of the amount and quality of organic matter present in the media.
Moreover, iron is essential for organisms and plays an important role in the functioning of marine ecosystems. Marine organisms have developed different strategies to assimilate Fe, ranging from the reduction of Fe(III) on the cell surface to the release of ligands that complex Fe. These ligands become part of the organic matter pool.
The amount and type of organic compounds present in the medium control the speciation of Fe. Organic matter can be allochthonous of terrestrial origin or autochthonous of marine origin. Dissolved organic matter (DOM) affects the Fe organic complexation, while the colloidal and particulate organic matter (COM and POM) acting as net dissolved Fe sinks.
Knowing how long Fe(II) can remain in solution is one of the challenges in marine chemistry. This knowledge is required to understand the chemical behavior of this trace metal in the marine environment especially and to understand the role played in the development of marine organisms.
More information in https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c04512
Spanish version
Para responder a esta pregunta, el grupo QUIMA estudia la interacción del hierro con la materia orgánica en diferentes regiones oceánicas. Hacemos aquí un resumen de los resultados presentados en la Semana de las Ciencias Marinas de Gran Canaria
Exploración de los efectos de las características de la materia orgánica en la cinética de oxidación del Fe(II) en el agua de mar costera
En el océano, la forma termodinámicamente estable del hierro (Fe) es el hierro férrico (Fe(III)), con la fracción soluble en su mayoría complejada con ligandos orgánicos (L). Sin embargo, el hierro ferroso (Fe(II)) también se puede encontrar en estas condiciones. El Fe(II) tiende a oxidarse a Fe(III) en pocos minutos. Tanto el Fe(II) como el Fe(III) pueden formar complejos con ligandos orgánicos e involucrarse en diferentes reacciones redox. La persistencia de Fe(II) en el océano es función de los parámetros fisicoquímicos (pH, T, S) pero también de la cantidad y calidad de la materia orgánica presente en el medio. Además, el hierro es esencial para los organismos y juega un papel importante en el funcionamiento de los ecosistemas marinos. Los organismos marinos han desarrollado diferentes estrategias para asimilar Fe, que van desde la reducción de Fe(III) en la superficie celular hasta la liberación de ligandos que complejan el Fe. Estos ligandos pasan a formar parte del conjunto de materia orgánica.
La cantidad y tipo de compuestos orgánicos presentes en el medio controlan la especiación del Fe. La materia orgánica puede ser alóctona de origen terrestre o autóctona de origen marino. La materia orgánica disuelta (DOM) afecta la complejación orgánica del Fe, mientras que la materia orgánica coloidal y particulada (COM y POM) actúan como sumideros netos de Fe disuelto.
Saber cuánto tiempo puede permanecer el Fe(II) en solución es uno de los retos de la química marina. Este conocimiento es necesario para comprender el comportamiento químico de este metal traza en el medio ambiente marino y entender el papel que desempeña en el desarrollo de los organismos marinos.
Más información en https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c04512