【フロー型反応器（dialysis reactorおよびflow-through column）によるエピドート（緑簾石）の溶解実験】

『Abstract
　The dissolution kinetics of epidote [Ca1.83Al2.00(Al0.11Fe³⁺0.74Fe²⁺0.10Mn0.001Mg0.19Ti⁴⁺0.05)Si3.00O12OH] were studied over the pH range 1-6.5 at 25゜C using flow-through reactors. Ca and Si were found to be the most rapidly released elements in the structure, while Al and Fe tend to be retained. The Si-O-Al bonds are readily broken when protonated, resulting in release of Si-dimers and Si-tetrahedra, while the Al polymers are more resistant towards dissolution. Selective leaching of Ca produces a Ca-depleted rim with a thickness of 60-90 nm after 50-1000 h leaching depending on pH, whereas, Al and Fe are enriched in this zone. The Calculated thickness of a Si-depleted rim is approximately 5-20 nm at pH≧2. After an initial growth period the thickness of the altered rim remains constant. However, Fe is selectively leached out together with Si and Ca in the pH 1 and 2 experiments, and as a result, Al alone constitutes the enriched layers at those conditions. Leaching of both Ca and Si is slowed down by the formation of this Al enriched layer, thus decreasing the dissolution process. Epidote dissolution rates based on Si release for one of the experimental series, are closely comparable with those of K-feldspar and micas. The reaction order with respect to H⁺ activity, was found to be 0.15 for grain size 5-20 μm and silicates mentioned above, since Si is preferentially released over Al.

Keywords: Epidote; Weathering; Dissolution rates; Non-stoichiometry』

『要旨
　エピドート[Ca1.83Al2.00(Al0.11Fe³⁺0.74Fe²⁺0.10Mn0.001Mg0.19Ti⁴⁺0.05)Si3.00O12OH]の溶解カイネティックスが、フロースルー型反応器を用いて、25℃でpH1〜pH6.5の範囲において研究された。CaとSiが構造中で最も迅速に放出される元素であり、一方AlとFeは構造中に保持されやすいことがわかった。Si-O-Al結合はプロトン化されれば容易に破壊され、Siニ量体とSi四面体を放出し、一方Al重合体は溶解に対してもっと抵抗性がある。pHに依存するが50〜1000時間の溶解後には、Caの選択的な溶脱によって、60〜90nmの厚さをもつCaに欠けた縁ができるが、AlとFeはこの縁の部分に富むようになる。計算によるSiに欠けた縁の厚さは、pH≧2でほぼ5〜20nmである。初期の成長期間の後、変質した縁の厚さは一定になる。しかし、pH1とpH2の実験では、FeはSiやCaとともに選択的に溶脱され、その結果、これらの条件ではAlのみに富む層ができる。CaとSiの両方の溶脱は、このAlに富む層の形成によって遅くなり、溶解速度を減少させる。一連の実験の一つで、Siの放出に基づくエピドートの溶解速度は、K長石や雲母のものと密接に比較できる。H⁺ の活動度に関する反応次数は、5〜20 μmの粒径および上述のケイ酸塩については、SiがAlに対して優先的に放出されるので、0.15であることがわかった。』

1. Introduction
　1.1. Previous studies
　1.2. Epidote structure
2. Materials and methods
　2.1. Materials
　2.2. Experimental methods
3. Results
　3.1. Quantification of chlorite
　3.2. Release rates
　3.3. Stoichiometry
　　3.3.1. Al/Si ratios
　　3.3.2. Ca/Si ratios
　　3.3.3. Ca/Al ratios
　　3.3.4. Mg/Si ratios
　　3.3.5. Fe/Si ratios
　3.4. pH dependence
　3.5. X-ray diffraction (XRD)
　3.6. Specific surface area
　3.7. Scanning electron microscopy (SEM)
4. Discussion
　4.1. Comparison between different studies
　4.2. Dissolution rates
　4.3. Stoichiometry
　4.4. Residual layer calculations
　4.5. Conclusions
Acknowledgements
References