沸石与酸性水溶液反应的动力学机制

被引：8

作者：

张雪彤

张荣华

机构：

[1] 中国地质科学院矿产资源研究所地球化学动力学开放研究实验室,中国地质大学材料科学与工程学院北京中国地质大学材料科学与工程学院北京,北京

来源：

物理化学学报 | 2005年 / 06期

关键词：

矿物表面; 反应动力学; 不一致溶解; 液/固界面;

D O I：

暂无

中图分类号：

O643.1 [化学动力学];

学科分类号：

摘要：

利用连续搅拌筒反应器(CSTR)对天然沸石与酸性水溶液的反应动力学进行研究,通过改变流速、pH值等参数,对反应速率进行计算和比较.同时利用二次离子质谱(SIMS)、扫描电镜(SEM)对反应后的沸石表面进行分析研究.实验结果表明,沸石中的Si、Al、Na的释放速率在多数情况下不相同,沸石的溶解为不一致溶解作用.25℃、1.01×105Pa条件下,硅的释放速率为:在pH=2.45溶液中反应时,-rSi=kS(aH+)1.25/(aSi)0.60;在pH=3.26溶液中反应时,-rSi=kS(aH+)1.50/(aSi)0.25(S为矿物材料的表面积).SIMS研究显示,天然沸石与酸性水溶液的反应中,在沸石表面Si、Al、Na在100nm的厚度范围内,随着离表面距离的改变,在近表面范围内Na、Al大量淋失,有H+浸入.此外,SEM分析结果显示,天然沸石与纯水及酸性水溶液反应后,表面形貌显著不同.

引用

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