【フロー型反応器（one-pass, tubular flow-through circulation reactor）によるアルバイトの熱水溶解実験（その１）】

『Abstract
　Albite feldspar was hydrolyzed at 100, 200, and 300゜C in solutions at pH values ranging from 1.4 to 10.3. The dissolution experiments were carried out in a single-pass tubular flow system. Rates were determined both by the mass loss of the sample and from the reactor output concentration of released Si. All of the measured rates represent limiting rates since the experiments were run at conditions far from equilibrium with respect to albite saturation. The only secondary phase to form was boehmite, precipitation of which mostly occurred under acid conditions. The dissolution rate curves displayed a U-shaped relationship with pH, as evidenced by a decrease in the rates with increasing pH in the acid region, a neutral pH region marked by no pH dependence, and a basic pH region where the rates increased with increasing pH. For any given temperature, the absolute values of the slopes (n) of the log rate vs. pH curves were approximately equal in the acid and basic pH regions. The absolute values of n increased from 0.2 to 0.6 in both the acid and basic pH regions as the temperature increased from 100 to 300゜C. The calculated energies of activation were 89, 69, and 85 kJ/mol in the acid, neutral, and basic pH regions, respectively. These values reflect the greater dependence of the rates on temperature in the acid and basic pH ranges in comparison to the neutral pH range. The results from this study have been compared to a few published studies in the literature concerning the hydrolysis of albite and other feldspars at 100゜C and higher temperatures. A comparison of the rates revealed that the differences in rates are potentially dependent on the design of the experiments. Even after taking into account experimental uncertainties, it appears that static hydrolysis experiments almost always produce measured rates that are lower than those obtained in flow systems. This may be explained by the precipitation of secondary phases and/or chemical affinity considerations.』

『要旨
　アルバイト（長石）を、100℃・200℃・300℃およびpH1.4〜pH10.3の溶液中で、加水分解する実験を行った。溶解実験は、単路管フロー型反応器を用いた。速度は、試料の重量減および反応器から流出した溶液中の溶出Si濃度の両方から決定した。実験はアルバイトの飽和に関して平衡から離れた条件で行ったので、測定された速度はいずれも限定された値を示している。二次相として生成したのはベーマイト（γ-AlOOH）のみで、ほとんの場合に酸性条件下でのみ沈殿した。溶解速度曲線はpHに対してU字形の関係を示し、これは、酸性領域ではpHの上昇につれ速度は減少し、中性pH領域ではpHに関係せず、塩基性pH領域ではpH上昇とともに速度も増加することを意味する。一定の温度で、速度の対数とpHの曲線の傾斜の絶対値（n）は、酸性および塩基性pH領域でほぼ等しい。温度が100℃から300℃に上がると、酸性および塩基性pH領域のどちらも、nの絶対値は0.2から0.6へ増加する。計算による活性化エネルギーは、酸性・中性・塩基性pH領域で、それぞれ89・69・85 kJ/molである。これらの値は、中性pH領域に比べて、酸性と塩基性pH領域では速度の温度に対する依存性が大きくなることを反映している。本研究の結果を、100℃ないしもっと高い温度でのアルバイトや他の長石の加水分解に関した、いくらかの従来の研究の結果と比較した。速度の比較からは、速度の違いは実験のデザインの違いによると考えられる。実験誤差を考慮しても、静的加水分解実験により得られた速度は、フロー系の実験のものよりもほとんど常に小さいように思われる。このことは、二次相の沈殿とか化学親和力を考察することで説明できるだろう。』

Introduction
Experimental methods
Experimental calculations
　Dissolution rate
　Attainment of steady state
Experimental results and discussion
　Measured rates at 100, 200, and 300゜C
　Analysis and comparison with previously published rates
　　Lagache's(1965,1976) data
　　Data of Rafal'skiy et al.(1990) and Rafal'skiy and Prisyagina(1991)
　　Data of Hellmann et al.(1990)
　　Data of Franklin et al.(unpublished manuscript)
　Exponents and dependence of the rate on pH
　Rate constants
　Energy of activation
Conclusions
Acknowledgments
References
Appendix