【バッチ型反応器によるバイトゥナイト（亜灰長石）の溶解実験】
【有機酸の溶解速度への影響】
『Abstract
The temperature dependence of silica release from bytownite,
a Ca−Al-rich feldspar, was determined in solutions of inorganic
and organic ligands at neutral pH from 5゜C to 35゜C. The apparent
activation energy of dissolution in the inorganic (distilled water
and KNO3) solutions was approximately 10
kcal/mol. The rates and temperature dependence of dissolution
in acetate solutions were indistinguishable from those in the
inorganic solutions. In contrast, both oxalate and gluconate enhanced
the dissolution of the feldspar framework relative to the KNO3 and distilled water controls, presumably by
catalyzing Al release from the mineral surface. The apparent activation
energy of Si release from feldspar in the oxalate and gluconate
solutions was approximately 7 kcal/mol and is due primarily to
the larger enhancement of dissolution rates at low temperature.
While the catalytic impact of complexing organic ligands on mineral
dissolution is clear, this mechanism alone cannot be responsible
for the observed biotic enhancement of weathering in field situations.
Keywords: Temperature dependence; Bytownite feldspar dissolution;
Ligands』
『要旨
バイトゥナイト、Ca-Alに富む長石、からのシリカ放出の温度依存性が、5℃〜35℃の範囲の中性pH条件において、無機および有機配位子の溶液中で決定された。無機（蒸留水とKNO3）溶液中の溶解の見かけ活性化エネルギーは、ほぼ10 kcal/molであった。酢酸溶液中の溶解の速度と温度依存性は、無機溶液中のものと区別できなかった。対照的に、シュウ酸とグルコン酸はいずれも、KNO3 と蒸留水のコントロール（対照試料）に比べて、おそらく鉱物表面からのAlの放出に触媒反応を及ぼすことにより、長石のフレームワークの溶解を促進した。シュウ酸とグルコン酸溶液中の長石からのSi放出の見かけ活性化エネルギーは、ほぼ
7 kcal/mol であり、主として低温では溶解速度が大きく促進されることによる。鉱物の溶解に対して錯形成を行う有機配位子が触媒反応による強い影響を与えることは明らかであるが、このメカニズムだけで、野外で観察される生物による風化の促進を説明できない。』
1. Introduction
2. Materials and methods
2.1. Solids
2.2. Solutions
2.3. Experimental
3. Results
3.1. Feldspar dissolution in inorganic solutions
3.2. Feldspar dissolution in organic acid solutions
4. Discussion
4.1. Short-duration batch experiments
4.1.1. Time dependence of reaction
4.1.2. Chemical affinity and secondary precipitation
4.2. Dissolution kinetics
4.3. Apparent activation energies
4.4. Stoichiometry
4.5. Implications for global weathering
5. Conclusions
Acknowledgements
References