Acker & Bricker(1992)による〔『The influence of pH on biotite dissolution and alteration kinetics at low temperature』(3073p)から〕

『低温における黒雲母の溶解と変質のカイネティックスに対するpHの影響』

【フロー型反応器(fluidized-bed reactorおよびflow-through column)による黒雲母の溶解実験】


Abstract
 Biotite dissolution rates in acidic solutions were determined in fluidized-bed reactors and flow-through columns. Biotite dissolution rates increased inversely as a linear function of pH in the pH range 3-7, where the rate order n = -0.34. Biotite dissolved incongruently over this pH range, with preferential release of magnesium and iron from the octahedral layer. Release of tetrahedral silicon was much greater at pH 3 than at higher pH. Iron release was significantly enhanced by low pH conditions.
 Solution compositions from a continuous exposure flow-through column of biotite indicated biotite dissolved incongruently at pH 4, consistent with alteration to a vermiculite-type product. Solution compositions from a second intermittent-flow column exhibited elevated cation release rates upon the initiation of each exposure to solution.
 The presence of strong oxidizing agents, the mineral surface area, and sample preparation methodology also influenced the dissolution or alteration kinetics of biotite.』

要旨
 酸性溶液での黒雲母の溶解速度が、流動床型反応器とフロースルーカラム型反応器で決定された。黒雲母の溶解速度はpH3〜pH7の範囲でpHに対して反比例して直線的に増加し、その速度次数は n = -0.34 である。このpH範囲で、黒雲母はインコングルエントに溶解し、八面体層からマグネシウムと鉄が卓越して放出される。四面体のケイ素の放出は、pH3の場合がそれより高いpHの場合よりも非常に大きかった。鉄の放出は、低pH条件で非常に促進された。
 黒雲母を連続的に溶液に露出させるフロースルーカラム型反応器からの溶液の組成からは、黒雲母がpH4ではインコングルエントに溶解し、変質してバーミキュライト型の生成物を生じることが示された。2度めの断続−フローカラム実験からの溶液組成からは、溶液への最初の露出の時の速度まで、陽イオンの放出が上昇することが示された。
 強力な酸化剤の存在、鉱物表面積、ならびに試料の前処理法も、黒雲母の溶解や変質のカイネティックスに影響を与えた。』

Dedication
Introduction
Materials and methods

 Fluidized-bed reactor
 Solutions
 Biotite
Experimental design
 Fluidized-bed reactor experiments
 Column experiments
 Analytical methods
Results of fluidized-bed reactor experiments
 Influence of pH on cation release
 Influence of pH on biotite dissolution rates
 Influence of oxidizing conditions
 Influence of surface ares and sample preparation
Results of column experiments
 Saturated column
 Unsaturated column
Discussion
 Influence of pH
 Surface area and sample preparation effects
 Octahedral layer and tetrahedral layer dissolution
 Column experiment correlations
 Congruency
 Alteration products
 Comparison to previously determined dissolution rates
Conclusions
Acknowledgments
References


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