改良型in situ位相シフト干渉法を用いたカルサイト溶解の動的観測とトポグラフィック観測

UETA Shinzo; SATOH Hisao; SATOH Hisao; NISHIMURA Yoshihiro; UEDA Akira; TSUKAMOTO Katsuo

文献

J-GLOBAL ID：201302273618152732 整理番号：13A0247402

改良型in situ位相シフト干渉法を用いたカルサイト溶解の動的観測とトポグラフィック観測

Dynamic and topographic observation of calcite dissolution using enhanced in-situ phase-shift interferometry

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資料名：
巻： 363 ページ： 294-299 発行年： 2013年01月15日
JST資料番号： B0942A ISSN： 0022-0248 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)

改良型in situ位相シフト干渉法(PSI)を用いて,水流の有無による水の中のカルサイトの溶解速度を測定した。この方法は,コヒーレント波長を短くするのに,レーザー光の代わりに白色光源を用いたもので,比較的短時間での尺度(数十分)で無機物の溶解と成長の測定を迅速に正確に提供するものである。位相シフト干渉法は非侵襲な方法であり,水の中で分子レベルで表面観測ができ,溶解時のステップ速度と結晶表面挙動の直接同時測定ができる方法である。水の中での垂直方向の理論的なPSI分解能は0.78nmである。しかし,内外部の干渉,例えば,機器ドリフト,空気抵抗などの効果によって,カルサイト溶解実験の実際の検出限界は4.2nmであった。水流ゼロでのカルサイト溶解速度は後退流速から推定して,0.0494nm/sであったが,これは流動速度1.33E-10mol/cm²/sに相当するものであった。この値は粉末実験によって主に得られ,以前に報告したデータの下限値に近かった。また,表面のさまざまな微斜面勾配に対する溶解速度も測定した。これらの速度はBCF理論に従っていて,微斜面勾配とよく相関があった。つまり,拡散によって,近接している成長と溶解ステップの間に相互作用があり,以前に報告したAFM測定と一致していることを示した。微視的な溶解挙動に及ぼすトポグラフィック性状の効果を,PSI測定時にはっきりと観測した。純水の中で孤立したステップでの溶解速度は,実験データをフィッティングして,2.8nm/sの値が得られた。したがって,PSI実験から決定したトポグラフィック測定を用いて,全体のカルサイト溶解速度を調査し,決定することは可能である。Copyright 2013 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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その他の無機化合物の結晶成長

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