【フロー型反応器（stirred flow-through reactor）によるアルバイトの溶解実験】
【溶解速度式（温度-pH）：log r = -2.71 - 3410/T - 0.5pH】
【溶解速度式（吸着モデル）：r = k' [KH{H⁺}/(1 + KH{H⁺} + KAl{Al³⁺})]^1/2】

『Abstract
　Albite dissolution experiments performed in solutions at pH below neutral at 5゜, 50゜ and 90゜C combined with results from the literature for albite dissolution at other temperatures show that the pH- and temperature-dependence of dissolution can be modeled using the following equation for highly unsaturated (far-from-equilibrium) conditions:
log r = -2.71 - 3410/T - 0.5pH
where r is the dissolution rate in mol albite cm^-2 s^-1; and T is temperature in K. The above equation is valid between pH 1 and 5 and temperatures from 5゜ to 300゜C. The activation energy of dissolution for albite for this temperature and pH range is 15.6 ± 0.8 kcal mol^-1.
　However, in addition to pH, other species in solution also affect the feldspar dissolution rate: these variations may be modeled as a ΔG-effect or an ion-specific adsorption effect. Because our measurements were all completed for values of |ΔG|＞11 kcal mol^-1, where the affinity effect should be small (assuming a linear model), we used an ion inhibition model to describe our data. Assuming feldspar dissolution is controlled by competitive adsorption of hydrogen and aluminum on the feldspar surface, we use a Langmuir competitive adsorption model to fit the data:
r = k' [KH{H⁺}/(1 + KH{H⁺} + KAl{Al³⁺})]^1/2
where k' is the apparent rate constant (mol cm^-2 s^-1); KH is the proton adsorption equilibrium constant; KAl is the Al adsorption equilibrium constant; and {H⁺} and {Al³⁺} are activities of H⁺ and Al³⁺ in solution, respectively. The temperature-dependent parameters (k', KH, KAl) are modeled using the Arrhenius and van't Hoff equations. The values of ΔH are assumed equal to 8 and -8 kcal mol^-1 for Al³⁺ and H⁺, respectively. A value of 10^-0.97 is used for KH at 25゜C. The values of k' and KAl at 25゜C have been determined by non-linear curve fitting to be 1.7×10^-14 mol cm^-2 s^-1 and 2.0×10³, respectively.
　The adsorption model fits the experimental data more closely than the simpler rate model, indicating that the model is consistent with the observed pH-, Al- and temperature-dependence of feldspar dissolution between 5゜ and 300゜C. More data are needed to evaluate competitive effects of Na⁺ or other ions, or the effect of ΔG for near-equilibrium solutions. This model emphasizes that the effect of inhibition by adsorbed cations should be greater at higher temperature (>50゜C), due to the positive value of the adsorption enthalpy of cation adsorption on oxide surfaces.

Keywords: Activation energy; Albite; Dissolution; Rates』

『要旨
　5℃、50℃、90℃の各温度において中性以下のpHで行ったアルバイトの溶解実験、および文献からの他の温度でのアルバイト溶解実験結果とから、溶解のpHおよび温度依存性が、非常に不飽和な（平衡から離れた）条件に対して、次式のようにモデル化できた：
log r = -2.71 - 3410/T - 0.5pH
ここで、 r は単位がmol albite/cm²/秒の溶解速度；Tはケルビン単位の温度である。上式はpH1〜pH5および5℃〜300℃で適用できる。これらの温度とpH範囲で、アルバイトの溶解の活性化エネルギーは 15.6 ± 0.8 kcal/molである。
　しかし、pHにくわえて溶液中の他の化学種も長石の溶解速度に影響する：これらの変動はΔG-効果またはイオン特殊吸着効果としてモデル化できよう。我々の測定は |ΔG|＞11 kcal/molの値ですべて行われ、親和力効果は小さいはずなので（線形モデルを仮定して）、我々はデータを記述するのにイオン抑制モデルを用いた。長石の溶解は長石表面における水素とアルミニウムの競争による吸着でコントロールされていると仮定して、データを適合させるのにラングミュアの競争吸着モデルを用いる：
r = k' [KH{H⁺}/(1 + KH{H⁺} + KAl{Al³⁺})]^1/2
ここで、k' は見かけの速度定数（mol/cm²/秒）、KH はプロトン吸着平衡定数、KAl はAl吸着平衡定数、{H⁺} および {Al³⁺} はそれぞれ H⁺ および Al³⁺ の活動度である。温度依存パラメータ（k', KH, KAl）はアレニウスの式とファントホフの式を用いてモデル化できる。 ΔH の値はAl³⁺ および H⁺に対してそれぞれ 8 および -8 kcal/mol に等しいと推定された。25℃でのKH の値は10^-0.97 が用いられた。25℃での k' および KAl については、非線形曲線に適合する値としてそれぞれ1.7×10^-14 mol /m²/秒および 2.0×10³が得られた。
　この吸着モデルは、もっと単純な速度モデルよりも実験データにうまくあい、このモデルが5℃〜300℃での長石溶解のpH依存、AL依存、温度依存について観察された結果と矛盾しないことを示している。Na⁺ や他のイオンの競争効果とか、平衡に近い溶液でのΔG効果を評価するためには、もっとデータが必要である。吸着した陽イオンによる抑制効果は、酸化物表面への陽イオン吸着の吸着エンタルピーが正の値のため、高い温度（＞50℃）で大きいに違いないことを、このモデルは強調している。』

1. Introduction
　1.1. pH-dependence of mineral dissolution
　1.2. pH-dependence of feldspar dissolution
　1.3. Temperature effect on pH-dependence
　1.4. Effect of ΔG and cations on dissolution
　1.5. Activation energy for dissolution
2. Methods
　2.1. Materials
　2.2. Experimental design
　2.3. Solutions and chemical analysis
　2.4. Surface area measurements
　2.5. Experimental conditions
3. Results
4. Discussion
　4.1. Temperature and pH-dependence of albite dissolution rate
　4.2. Empirical rate law of albite dissolution
　4.3. pHpznpc for albite
　4.4. Effect of Gibbs free energy or Al inhibition
　4.5. Dependence of dissolution rate on {Al³⁺}
5. Summary
Acknowledgements
References