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J-GLOBAL ID：201002259764412237   整理番号：10A0677387

50-70°Cでの方解石の溶解速度論:近平衡条件下での原子間力顕微鏡研究

Dissolution kinetics of calcite at 50-70°C: An atomic force microscopic study under near-equilibrium conditions

著者 (4件)： XU Man (Dep. of Chemistry, Wright State Univ., 3640 Colonel Glenn Highway, Dayton, OH 45435, USA) ,  HU Xiaoming (Dep. of Chemistry, Wright State Univ., 3640 Colonel Glenn Highway, Dayton, OH 45435, USA) ,  KNAUSS Kevin G. (Earth Sciences Div., Lawrence Berkeley National Lab., Berkeley, CA 94720, USA) ,  HIGGINS Steven R. (Dep. of Chemistry, Wright State Univ., 3640 Colonel Glenn Highway, Dayton, OH 45435, USA)
資料名： Geochimica et Cosmochimica Acta  (Geochimica et Cosmochimica Acta)
巻： 74  号： 15  ページ： 4285-4297  発行年： 2010年08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： 溶液の飽和状態と温度の関数として溶解プロセスを明らかにするため,現位置原子間力顕微鏡(AFM)を用いて方解石(1014)面の直接測定を実施した。タイム-シーケンスAFM画像により,一定の温度におけるステップ速度は不飽和の増大に従って増大することが実証された。鈍角及び鋭角のステップ速度の異方性は,溶液が平衡に近づき,温度が上昇するにつれてより重要になった。飽和状態Ω>0.02において,2つの鋭角ステップの交点で曲線境界が形成され,当初の斜方六面体エッチピットはほとんど3角形を示した。このことは[<span style=text-decoration:overline>4</span>41]_a及び[48<span style=text-decoration:overline>1</span>]_aステップは方解石水溶液の平衡システムに属していない可能性がある。更なる飽和の増大Ω≧0.3は,一義的に既存のステップで発生したエッチピットの形成や溶解の欠如に通じた。異なる温度におけるステップ速度論の解析により,それぞれ,25±6kJ/mol及び14±13kJ/molの鈍角及び鋭角ステップにおける活性化エネルギーが得られた。現在の研究と平衡からずっと離れた研究におけるエッチピットの形態,ステップ異方性及び活性化エネルギーの不一致は,逆反応,成長,近平衡などによる増大した影響により説明できる。逆反応は鋭角-鋭角キンクサイト(kink sites)で優先的に発生すると提案した。本研究で示した近平衡方解石溶解の速度論と有効活性化エネルギーは蓋然的な炭酸ガス隔離条件下で正確な実験データを提供でき,従って,鉱物に捕捉された炭酸ガスの長期的な挙動を予測する強靭な地化学モデルの開発に不可欠である。Copyright 2010 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *方解石 ,  固液平衡 ,  原子間力顕微鏡 ,  脱離反応 ,  鈍角 ,  鋭角 ,  異方性 ,  飽和 ,  エッチピット ,  活性化エネルギー ,  二酸化炭素 ,  地球化学相 ,  モデリング ,  *溶解速度
準シソーラス用語： 炭酸ガス ,  不飽和化 ,  溶解速度論

分類 (2件)： 化合物の化学熱力学(混合系)  (CB02033Z) ,  無機化合物の物理分析  (CC03024P)

タイトルに関連する用語 (5件)： 方解石 ,  溶解速度論 ,  平衡 ,  原子間力顕微鏡 ,  研究