赤鉄鉱で被覆された砂カラム内のゲンチシン酸の反応移動:実験研究およびモデリング

HANNA K.; RUSCH B.; LASSABATERE L.; HOFMANN A.; HUMBERT B.

文献

J-GLOBAL ID：201002202481236775 整理番号：10A0543095

赤鉄鉱で被覆された砂カラム内のゲンチシン酸の反応移動:実験研究およびモデリング

Reactive transport of gentisic acid in a hematite-coated sand column: Experimental study and modeling

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資料名：
巻： 74 号： 12 ページ： 3351-3366 発行年： 2010年06月15日
JST資料番号： C0062A ISSN： 0016-7037 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

バッチ試験およびカラム試験を行って,赤鉄鉱ナノ粒子によるゲンチシン酸(GA)の吸着を静的および動的条件下で調査した。天然の堆積物を模擬するため,10μmの石英粒子上に酸化鉄を沈殿させた。GA吸着は,pH範囲が3~10でGA濃度が0.1~1mMのpH-吸着曲線に適合する表面錯化モデルによって記述された。表面は,一種類のサイト(FeOH°)で記述されたが,表面のゲンチシン酸は,二つの表面錯体(FeLH₂°,log K_int=8.9およびFeLH^-,log K _int =-8.2)によって記述された。モデリングは,MINTEQデータベースを使用するPHREEQC-2で行った。速度論的観点から見て,固有の化学反応がおそらく収着の律速段階(約10^-3 s^-1)であったが,外部および内部の物質移動速度(約10² s^-1)はこれより遙かに速かった。貫流条件下(カラム)では,赤鉄鉱被覆砂へのGAの吸着は,乱流(バッチ)条件下に比べて約7倍低かった。この相違は,HYDRUS-1Dソフトウエアで行った試験計算によって示されるような化学吸着速度論では説明できなかった。しかし,表面積を調整したとき,表面錯化モデルシミュレーションによるデータの記述に成功した。このことは,流動条件下では反応性表面サイトへのアクセシビリティが減少したことを示す。GAのモビリティ増加の原因となる正確な機構を決定することはできなかったが,いくつかのパラメータは,貫流条件下では溶液と表面との間の外部物質移動の減少が大きな役割を果たすかもしれないことを示している。Copyright 2010 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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固-液界面

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