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J-GLOBAL ID：201802239762733975   整理番号：18A0324610

420°Cまでの温度におけるLi_2O SO_3 H_2O(D_2O)系のその場Raman分光学的キャラクタリゼーションによって明らかにされた水熱条件下でのリチウムの性質【Powered by NICT】

Properties of lithium under hydrothermal conditions revealed by in situ Raman spectroscopic characterization of Li₂O-SO₃-H₂O (D₂O) systems at temperatures up to 420°C

著者 (8件)： Wang Xiaolin (State Key Laboratory for Mineral Deposits Research, School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu 210023, China) ,  Wang Xiaolin (Institute of Energy Sciences, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu 210023, China) ,  Wang Xiaoyu (State Key Laboratory for Mineral Deposits Research, School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu 210023, China) ,  Chou I-Ming (Laboratory for Experimental Study Under Deep-sea Extreme Conditions, Institute of Deep-sea Science and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Sanya, Hainan 572000, China) ,  Hu Wenxuan (State Key Laboratory for Mineral Deposits Research, School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu 210023, China) ,  Hu Wenxuan (Institute of Energy Sciences, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu 210023, China) ,  Wan Ye (State Key Laboratory for Mineral Deposits Research, School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu 210023, China) ,  Li Zhen (The Institute for Geoscience Research (TIGeR), Department of Applied Geology, Curtin University, GPO Box U1987, Perth, WA 6845, Australia)
資料名： Chemical Geology  (Chemical Geology)
巻： 451  ページ： 104-115  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0081A  ISSN： 0009-2541  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： リチウム(Li)は,熱水流体,特に海底熱水流体の重要な成分である。高温と圧力でLi~+の種とイオン錯体化の研究は,水熱条件下でのLiの挙動に関する知識を向上させることができる。本研究では,in situ光学的およびRaman分光学的実験は≦420°Cの温度でLi_2SO_4 H_2SO_4 H_2OシステムとそのD_2O類似体に行った。予想外の液-液相分離(非混和性)は336.5°C以上の温度で観察された;水相は,蒸気飽和圧力における,硫酸塩に富む重液相と硫酸低光量液体相に分離した。液 液相分離温度Li_2SO_4濃度減少は希薄溶液(≦1.25 m),Li_2SO_4濃度濃厚溶液(>1.25 m)における増加と共に増加で増加し,約336.5°Cで下限臨界溶解温度(LCST)を示した。過剰H_2SO_4(またはD_2SO_4)の存在は,一定Li_2SO_4濃度で液-液相分離温度を上昇させた。有機含有溶液では一般的である液-液相分離と,LCSTは高分子溶液のマクロスケール特性,Li~+とSO_4~2で高温の間の複雑なイオン対を示していると考えられている。V_1(SO_4~2 )バンドのその場RamanスペクトルはSO_4~2 ,LiSO_4~-,可能なLi_2SO_4~0と他のポリイオン関連「遊離」の存在を示した。Li~+SO_4~2会合は一定Li_2SO_4濃度で温度上昇と共に増加した。これらの結果は,Li~+はその強い水和傾向にもかかわらず配位子をもつ接触イオン対を形成することができることを示した。海底熱水系では,種々の接触イオン対は玄武岩(例えば,>200°C)からのLiの高温浸出の際の重要なLi種であるべきである。Li~+SO_4~複体の移動度と拡散は「自由」イオンのそれよりも強いことが報告されているため,強いと種々のLi~+SO_4~2対の形成は,Liの浸出を高めることができる。二次鉱物(例えば,粘土)中へのLi~+の低温(例えば,<150°C)取込の間,遊離Li~+と外圏イオン対が支配的なLi~+種である。接触イオン対は,ペグマタイト系におけるLiに富む鉱物の熱水変質/析出の際のLi種も重要である。さらに,液-液相分離は,低温鉱物(例えば,方解石)の形成に重要な役割を果たすことが分かった。しかし,同様の結晶化経路はほとんど高温下での無機系のための報告されている。無水Li_2SO_4は1.5m Li_2SO_4における≧360°Cで高密度液相中に析出し,非混和性高密度液相は水熱条件下での硫酸塩と他の鉱物の結晶化の前駆体としての役割を果たすことができることを確認した。粒子付着による高密度液体ベース結晶化のための可能な過程は,(1)強力かつ可逆的なイオン会合液-液相分離を誘導する,(2)高密度液相内の核形成と結晶化,(3)初期に形成された固相の表面上の連続成長のようにまとめることができる。海底熱水流体はしばしばメタンと他の有機成分のような低誘電率成分,熱水流体の誘電率を低下させ,イオン会合を促進することを含んでいた。,液-液相分離は海底熱水流体中の起こる可能性があり,硫酸塩と他の鉱物の析出において重要な役割を果たすことができる。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 錯体生成 ,  高温 ,  浸出 ,  結晶化 ,  *Raman分光法 ,  粘土 ,  水和 ,  相分離 ,  イオン対 ,  硫酸 ,  *キャラクタリゼーション ,  *リチウム ,  核形成 ,  硫酸塩 ,  誘電率

著者キーワード (5件)： Raman分光法 ,  液-液不混和性 ,  Li~+スペシエーション ,  鉱物結晶化 ,  熱水流体

分類 (1件)： 同位体地質学  (DD01042T)

タイトルに関連する用語 (5件)： 系 ,  分光学的キャラクタリゼーション ,  水 ,  リチウム ,  性質