【フロー型反応器（stirred and nonstirred flow-through reactors）によるカオリナイトの溶解実験】
【攪拌の溶解速度への影響】

『Abstract
　Experiments were carried out measuring kaolinite dissolution rates using stirred and nonstirred flow-through reactors at pHs 2 to 4 and temperatures of 25゜C, 50゜C, and 70゜C. The results show an increase of kaolinite dissolution rate with increasing stirring speed. The stirring effect is reversible, i.e., as the stirring slows down the dissolution rate decreases. The effect of stirring speed on kaolinite dissolution rate is higher at 25゜C than at 50゜C and 70゜C and at pH 4 than at pHs 2 and 3.
　It is suggested that fine kaolinite particles are formed as a result of stirring-induced spalling or abrasion of kaolinite. These very fine particles have an increased ratio of reactive surface area to specific surface area, which results in enhancement of kaolinite dissolution rate. A balance between production and dissolution of the fine particles explains both the reversibility and the temperature and pH dependence of the stirring effect.
　Since the stirring effect on kaolinite dissolution rate varies with temperature and pH, measurement of kinetic parameters such as activation energy may be influenced by stirring. Therefore, standard use of nonagitated reaction vessels for kinetic experiments of mineral dissolution and precipitation is recommended, at lease for slow reactions that are surface controlled.』

『要旨
　25℃、50℃、70℃およびpH2〜pH4の条件で、攪拌式および非攪拌式のフロースルー型反応器を用いて、カオリナイトの溶解速度を測定する実験を行った。結果は、攪拌速度の増加とともに、カオリナイトの溶解速度も増加することが示された。攪拌効果は可逆的であり、すなわち、攪拌を遅くすると溶解速度は減少する。カオリナイトの溶解速度に対する攪拌速度影響は、50℃と70℃よりも25℃で大きく、pH2とpH3よりもpH4で大きい。
　攪拌によってカオリナイトの破砕や摩砕がひき起こされる結果として、細粒のカオリナイト粒子が形成されることが考えられる。これらの微粒子は、比表面積に対して反応する表面積の比が増加しており、カオリナイト溶解速度を促進させる。微粒子の生産と溶解の間のバランスが、攪拌効果の可逆性および温度とpH依存性の両方を説明している。
　カオリナイト溶解速度に対する攪拌効果は、温度とpHとともに変動するので、活性化エネルギーのようなカイネティック・パラメータの測定は、攪拌による影響を受けるだろう。そのため、鉱物の溶解と沈殿のカイネティックな実験用には、少なくとも表面律速で起こる遅い反応には、非攪拌方式の反応器を標準使用することを薦めたい。』

1. Introduction
2. Materials and experimental methods
　2.1. Characterization and pretreatment of the solid
　2.2. Experimental setting
　2.3. Solutions and analyses
3. Calculations
　3.1. Dissolution rates
4. Results
　4.1. Effect of stirring on kaolinite surface area in flow-through dissolution experiments
　4.2. Effect of stirring speed on kaolinite dissolution rate
　4.3. Effect of experimental setting on kaolinite dissolution rate
5. Discussion
　5.1. Variation of BET surface area in flow-through dissolution experiments
　5.2. Variation of the stirring effect on dissolution rate with temperature and its consequences on calculation of apparent activation energy and on reaction mechanism
　5.3. Effect of kaolinite abrasion and spalling-off on its dissolution rate
　5.4. Implication of the stirring effect on kinetic parameters obtained using stirred reactions
　　5.4.1. Laboratory and field estimations of mineral dissolution rate
　　5.4.2. Estimations of apparent activation energies
　　5.4.3. Estimation of other kinetic parameters
6. Conclusions
Acknowledgments
References