【フロー型反応器（stirred-flow Lexan reactor）によるカオリナイトの溶解実験】
『Abstract
Experiments measuring kaolinite dissolution rates were carried
out using a stirred-flow reactor at temperatures of 25, 50, and
80゜C and in the pH range 2 to 4.2. All experiments were conducted
under far-from-equilibrium conditions (ΔG＜-2.9 kcal/mol) and with
minimum potential catalysts or inhibitors present in the solution.
Therefore, the changes in the dissolution rates should be dominantly
a function of the pH and the temperature. At 25 and 50゜C the dissolution
rate is independent of pH in the pH range 2 to 3, whole at 80゜C
the dissolution rate is proportional to aH+0.4±0.2.
The same proportionality of the rate to aH+0.4±0.14
was found at 25 and 50゜C in the pH range of 3 to 4. In contrast
to the results of previous studies, between pH 3 and 4 there is
little or no difference between the pH reaction orders at 25 and
50゜C (and also no difference at 80゜C, based on previous studies).
The similarity of reaction orders at different temperatures suggests
that there is no pH effect on the activation energy of the kaolinite
dissolution reaction, within the analytical error of our data.
Using all the pH and temperature data, the activation energy obtained
is 7.0±1.1 kcal/mol.』
『要旨
カオリナイトの溶解速度を測定する実験が、攪拌式フロー型反応器を用いて、25・50・80℃およびpH2〜pH4.2の条件で行われた。実験はすべて、平衡から離れた条件下（ΔG＜-2.9
kcal/mol ）で行われ、溶液中の触媒や阻害剤は最小限しか存在していない。従って、溶解速度の変化は、主にpHと温度の関数になる。25℃と50℃では、溶解速度はpH2〜pH3の範囲でpHとは関係ないが、80℃では全範囲で溶解速度はaH+0.4±0.2に比例する。速度のaH+0.4±0.14に対する同じ比例関係が、25℃と50℃においてはpH3〜pH4で見られた。従来の研究とは違って、pH3〜pH4において25℃と50℃でのpH反応次数にはほとんどないしまったく差はない（従来の研究に基づくと、80℃でも差はない）。異なる温度で反応次数が類似することは、我々の実験誤差内で、カオリナイト溶解反応の活性化エネルギーに対するpHの影響がないことを示している。pHと温度データのすべてを用いて得られる活性化エネルギーは7.0±1.1
kcal/molである。』
Introduction
Calculations
Dissolution rates
Gibbs free energy of reaction
Materials and methods
Characterization and pretreatment of kaolinite
Experimental set-up
Results and discussion
pH effect on dissolution rate at 25, 50, and 80゜C
Effects of changes in surface area
Effect of deviation from equilibrium
Catalytic or inhibitory effects on dissolution rate
Comparison of the present study results to previous studies
Activation energy calculation
Dependence of rate on adsorbed proton concentration
Atomic model for the proton-promoted dissolution reaction
Conclusions
Acknowledgments
References