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J-GLOBAL ID：201002255623727999   整理番号：10A0330581

霞石(NaAlSiO₄)-malinkoite(NaBSiO₄)結合に沿ったガラス溶解に及ぼすB/Al比の影響の実験的決定

Experimental determination of the effect of the ratio of B/Al on glass dissolution along the nepheline (NaAlSiO₄)-malinkoite (NaBSiO₄) join

著者 (8件)： PIERCE E.m. (Energy and Environment Directorate, Pacific Northwest National Lab., P. O. Box 999, MS: K3-62, Richland, WA 99354, USA) ,  REED L.r. (Energy and Environment Directorate, Pacific Northwest National Lab., P. O. Box 999, MS: K3-62, Richland, WA 99354, USA) ,  SHAW W.j. (Fundamental and Computational Sciences Directorate, Pacific Northwest National Lab., P.O. Box 999, MS: K3-62 ...) ,  MCGRAIL B.p. (Energy and Environment Directorate, Pacific Northwest National Lab., P. O. Box 999, MS: K3-62, Richland, WA 99354, USA) ,  ICENHOWER J.p. (Energy and Environment Directorate, Pacific Northwest National Lab., P. O. Box 999, MS: K3-62, Richland, WA 99354, USA) ,  WINDISCH C.f. (Fundamental and Computational Sciences Directorate, Pacific Northwest National Lab., P.O. Box 999, MS: K3-62 ...) ,  CORDOVA E.a. (Energy and Environment Directorate, Pacific Northwest National Lab., P. O. Box 999, MS: K3-62, Richland, WA 99354, USA) ,  BROADY J. (Energy and Environment Directorate, Pacific Northwest National Lab., P. O. Box 999, MS: K3-62, Richland, WA 99354, USA)
資料名： Geochimica et Cosmochimica Acta  (Geochimica et Cosmochimica Acta)
巻： 74  号： 9  ページ： 2634-2654  発行年： 2010年05月01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)

抄録/ポイント： NaAlSiO₄-NaBSiO₄結合に沿った4つのガラスの溶解速度論を使って,ボロン-アルミニウム置換に関係した構造変化が溶解速度にどのように影響を与えるかを評価した。ガラスの組成はNa₂O(25mol%)とSiO₂(50mol%)とともにAl₂O₃(5-25mol%)とB₂O₃(20-0mol%)のmol%において逆に変化し,すべてのケースのNa(Al+B)=1.0において,残量を構成している。溶液pH(7.0から12.0まで)と温度23から90°C)の関数として希薄条件下で,単一経路流入式実験(SPFT)を実行した。²⁷Alと²⁹Si MAS-NMRによる未反応ガラス試料の分析は,Al(~98%^[4]Al)およびSi-原子(~100%^[4]Si)が四面体配位を占めるのに対して,B-原子は四面体 (^[4]Si)および菱面体(^[3]B)配位の両方を示すことを示唆している。^[3]B(環)/^[3]B(非環)比を持つ^[3]B(環)/^[3]B(非環)の一部間で分別された^[3]Bの分布は,B/Al比の増加とともに増加する。MAS-NMR結果はまた,B/Al比の増加に伴う^[4]Bのフラクションの増加を示した。また未反応ガラス試料のラマン分光法を使って,MAR-NMRから集められた結果をクロスチェックし,NeB4(最も高いB含有量を持つガラス試料)がB-Naに富みAl-Siに富む微小領域から構成されることを示唆した。SPFT実験からの結果は,すべての均一ガラスに関して中性からアルカリ試験条件下でB/Alに独立する反応前進速度とpHべき乗係数ηを示す。温度依存性は温度の67°C増加に伴って溶解速度の1桁増加を示し,44±8と48±7kJ/molの間にある活性化エネルギーE_a’に示されるように,溶解が表面で媒介された反応に支配されることを示唆している。均一なガラスに関してNaとSi解放に基づく前進性溶解速度はB/Al比に無関係であるのに対して,AlとB解放に基づく溶解速度はそうではない。B解放に基づく正規化された溶解速度は^[3]B(環)のモルフラクションとともに増加する。最終的に先行研究と調和して,本報告で議論されたデータは,これらのガラスの溶解を支配する速度に制約された段階として,Al-OもしくはSi-O結合のいずれかの破壊を示唆する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *霞石 ,  *溶解速度 ,  置換 ,  反応速度論 ,  四面体 ,  ケイ素 ,  原子 ,  数値解法 ,  NMR【磁気共鳴】 ,  Raman分光法 ,  ナトリウム ,  ホウ素 ,  アルミニウム ,  希薄溶液 ,  化学結合 ,  ホウケイ酸ガラス ,  アルミノケイ酸ガラス ,  ナトリウム化合物 ,  MASNMR
準シソーラス用語： 構造変化

分類 (2件)： 岩石圏の地球化学一般  (DD01041C) ,  珪酸塩鉱物  (DE08030A)

タイトルに関連する用語 (5件)： 霞石 ,  ガラス ,  溶解 ,  Al ,  実験