【フロー型反応器（mixed flow reactor）によるアノーサイトの溶解実験】
【アルカリ長石との溶解機構の違い】

『Abstract
　Steady-state dissolution rates of anorthite (An96) were measured as a function of aqueous Si, Al, and Ca concentration at temperatures from 45 to 95゜C and over the pH range 2.4 to 3.2 using a Ti mixed-flow reactors. All dissolution experiments exhibited stoichiometric dissolution. The concentration of aqueous Si, Al, and Ca ranged from 〜7×10^-5 to 〜1×10^-3 molal, 〜6×10^-5 to 〜3.4×10^-3 molal, and 〜5×10^-5 to 〜0.1 molal, respectively, corresponding to calculated anorthite chemical affinities ranging from 〜115 to 〜65 kJ/mol. Measured anorthite dissolution rates at constant temperature are proportional to aH^+1.5, where aH⁺ designates the activity of the hydrogen ion, and consistent with an apparent activation energy of 18.4 kJ/mol. Anorthite dissolution rates are independent of aqueous Al concentration, which is in contrast with the alkali feldspars, whose constant pH, far from equilibrium rates are proportional to aAl^+3-0.33(Oelkers et al., 1994; Gautier et al., 1994; E.H.Oelkers and J.Schott, unpubl. data). This difference suggests a distinctly different dissolution mechanism. For the case of both types of feldspars it appears that Al is more readily removed than Si from the aluminosilicate framework. Because it has a Si/Al ratio of 3, the removal of Al from the alkali feldspar framework leaves partially linked Si tetrahedra. Removal of Si still requires the breaking of Si-O bonds, and thus the overall alkali feldspar dissolution rate is controlled by the decomposition of a silica-rich surface precursor. The variation of alkali feldspar dissolution rates with aqueous Al activity stems from the fact that the formation of this precursor requires the removal of Al. In contrast, because it has a Si/Al ratio of 1, the removal of Al from the anorthite framework leaves completely detached Si tetrahedra. As a result, the removal of Si does not require the breaking of Si-O bonds, the rate controlling precursor complex is not formed by the removal of Al, and the overall dissolution rate is independent of aqueous Al concentration at far from equilibrium conditions. It can be inferred from these results that the variation of far from equilibrium aluminosilicate dissolution rates on aqueous Al depends on the number and relative strength of different bond types that need to be broken for mineral hydrolysis. 』

『要旨
　アノーサイト（An96）の定常状態溶解速度が、Ti製混合式フロー型反応器を用いて、45℃〜95℃の温度およびpH2.4〜pH3.2の範囲で、水溶液中のSi・Al・Ca濃度の関数として測定された。すべての溶解実験は化学量論的な溶解を示した。水溶液中のSi・Al・Caの濃度は、それぞれ〜7×10^-5から〜1×10^-3 molal・〜6×10^-5から〜3.4×10^-3 molal・〜5×10^-5から〜0.1 molalで、計算によるアノーサイトの化学親和力では〜115から〜65 kJ/molに相当する。一定温度で測定したアノーサイトの溶解速度はaH^+1.5に比例する。ここで、aH⁺は水素イオンの活動度を示し、見かけの活性化エネルギーでは18.4 kJ/molに相当する。アノーサイトの溶解速度は溶液中のAl濃度には関係せず、このことはアルカリ長石の場合とは異なっており、アルカリ長石では一定のpHで平衡から離れた速度は aAl^+3-0.33に比例する（Oelkers et al., 1994； Gautier et al., 1994； E.H.Oelkers and J.Schott, 未発表データ）。この違いは、溶解メカニズムが明らかに違うことを示している。両方のタイプの長石において、アルミノ珪酸塩のフレームワークから、Alの方がSiよりも容易に取り除かれると思われる。アルカリ長石のフレームワークからAlが取り除かれると、Si/Al比は3であるので、部分的にリンクされた四面体Siが残る。Siが取り除かれるためにはSi-O結合が破壊される必要があり、したがってアルカリ長石の全体の溶解速度はシリカに富む表面前駆物質の分解によりコントロールされる。水溶液のAl活動度にともなってアルカリ長石溶解速度が変動するのは、この前駆物質の形成にはAlが取り除かれることが必要であることからきている。対照的に、Si/Al比が1であれば、アノーサイト・フレームワークからAlが取り除かれると、完全に分離されたSi四面体が残る。その結果、Siを取り除くためにSi-O結合を破壊する必要はなく、速度をコントロールする前駆錯合体がAlの除去によって形成されないし、全体の溶解速度は平衡から離れた条件では水溶液中のAl濃度に関係しない。これらの結果から、平衡から離れた条件での水溶液中のAlに対するアルミノ珪酸塩の溶解速度は、鉱物の加水分解に対して破壊される必要があるような、異なった結合タイプの数と相対強度とに依存する、ということが推論できる。』

1. Introduction
2. Theoretical considerations
3. Material preparation and experimental methods
4. Results
　4.1. The attainment of steady-state concentration profiles
　4.2. Steady-state dissolution rates
5. The comparative dissolution mechanism of the plagioclase feldspars
6. Experimental and computational uncertainties
7. Conclusions
Acknowledgments
References