【フロー型反応器（mixed-bed flow-through reactor）による斜長石の溶解実験】
【有機酸の溶解速度への影響】
『Abstract
The rates of plagioclase dissolution in solutions containing
organic acids are up to ten times greater than the rates determined
in solutions containing inorganic acids at the same activity.
Initial rates of dissolution are poorly reproduced in replicate
experiments. After a day, however, the rates of plagioclase dissolution
calculated from the rates of silicon release are reproducible
and constant for up to nineteen days.
Steady-state rates of dissolution are highest (up to 1.3×10-8
mol/m2/sec) in acidic solutions (pH≒3) and decrease
(to 1×10-11 mol/m2/sec) as acidity decreases
toward neutral pH. The polyfunctional acids, oxalate, citrate,
succinate, pyruvate, and 2-ketoglutarate, are the most effective
at promoting dissolution. Acetate and propionate are not as effective
as the other organic acids but are nonetheless more effective
than solutions containing only inorganic acids. The degree of
ligand-promoted enhancement of dissolution rate (rate in organic-containing
solution/rate in inorganic solution at the same pH) decreases
as acidity increases, indicating that the ligand-promoted dissolution
mechanism becomes relatively more important as the rate of proton-promoted
dissolution decreases.
The stoichiometry of release to solution indicates that dissolution
is selective even after the rates of dissolution become constant.
As in previously published studies, Na and Ca are rapidly released
from the plagioclase feldspar, leaving a surface enriched in Si
and/or Al. The ratio of Al/Si released to solution indicates that
the stoichiometry of the residual plagioclase surface is a function
of pH and the nature of the organic ligand. The ligands which
remove Al in preference to Si from the dissolving mineral surface
are also those which enhance overall plagioclase dissolution rates.』
『要旨
有機酸を含む溶液における斜長石の溶解速度は、同じ活動度の無機酸を含む溶液で決定された速度よりも10倍位まで大きい。繰り返し実験で、溶解の初期速度は再現性がよくない。しかし、1日後では、ケイ素の放出速度から計算した斜長石の溶解速度は再現性があり、19日後まで一定である。
溶解の定常状態速度は酸性溶液（pH≒3）で最も大きく（1.3×10-8 モルl/m2/秒まで）、酸性度が中性pHにむかって減少するにつれて減る。多官能酸である、シュウ酸、クエン酸、コハク酸、ピルビン酸、2-ケトグルタル酸は、溶解を促進する効果が最も大きい。酢酸とプロピオン酸は他の有機酸ほど効果がないが、それでも無機酸のみを含む溶液よりは効果がある。溶解速度が配位子により促進されて増大する度合は（有機酸を含む溶液での速度/同じpHでの無機酸溶液での速度）、酸性度が増すにつれ減少し、配位子促進溶解メカニズムがプロトン促進溶解の速度が減少するにつれ、相対的に重要になることを示している。
溶液への鉱物成分の放出における化学量論的性質は、溶解速度が一定になった後でさえ、溶解が選択的なものであることを示している。従来の報告された研究におけるように、NaとCaは斜長石から急速に放出され、表面はSiやAlに富むようになる。溶液中に放出されるAl/Si比からは、斜長石の残留表面の化学量論的性質はpHと有機配位子の性質によって決まることが示される。溶解している鉱物表面から、Siよりも優先してAlを取り除くような配位子は、全般的に斜長石の溶解速度を促進する配位子でもある。』
Introduction
Materials and methods
Experimental apparatus
Experimental solids
Experimental solutions
Results
Dissolution rates
Stoichiometry
Precipitation experiments
Discussion
Steady-state rates
Stoichiometry
Conclusions
Summary
Acknowledgments
References