Fjölrit RALA - 15.06.2004, Blaðsíða 99

Fjölrit RALA - 15.06.2004, Blaðsíða 99
Dissolution rate of basaltic glass. S. R. Gislason1, and E. H. Oelkers2 'Science Institute, University of Iceland; 2 CNRS/URM 5563, Université Paul Sabatier, Toulouse, France Rapid cooling of magma on the Earth produces approximately one billion cubic meters (1 km3) of glass each year, mainly along the 70,000 km oceanic ridge system (Morgan and Spera, 2001). Most of this glass is of basaltic composition. The overall objective of the studies reported here is to define and understand the dissolution rate of volcanic glasses in the surface environment of the Earth. Basaltic glass dissolution rates were measured far from equilibrium as a function of aqueous aluminium, silica, and oxalic acid concentration at 25° C and pH 3 and 11, and as a function of pH from 2 to 11 at temperatures from 6° to 50° C, and at near neutral conditions to 150° C (Oelkers and Gislason, 2001; Gislason and Oelkers, 2003). Dissolution rates decrease dramatically with increasing pH at acid conditions, minimize at near neutral pH, and increase slowly with increasing pH at basic conditions. The pH, at which basaltic glass dissolution minimizes, decreases with increasing temperature. Rates are most likely controlled by partially detached Si at the basaltic glass surface, which is linked to the Al/proton exchange on the glass surface. The exchange of aluminium for three protons at the surface leads to the formation of three partially detached Si atoms on the glass surface. Regression of far-from- equilibrium dissolution rates obtained in our studies and reported in the literature for basaltic glass indicate that all data over the temperature and pH range 6° < T < 300° C and 1 < pH < 11 can be described within uncertainty using ,1/3 r+,geo = AA eXP -\E, irt Cl , V Al3 where r+,geo signifies the geometric surface area normalized steady-state basaltic glass dissolution rate at far-from-equilibrium conditions, Aa refers to a constant equal tolO'5 6 (mol of Si/cm2/s), E\, designates a pH independent activation energy equal to 25.5 kJ/mol, R stands for the gas constant, T signifies temperature in K, and a\ represents the activity of the subscripted aqueous species. References Gislason, S.R., and H.E. Oelkers. 2003. The mechanism, rates and consequences of basaltic glass dissolution: II. An experimental study of the dissolution rates of basaltic glass as a function of pH and temperature. Geochim. Cosmochim. Acta, 67: 3817-3832. Morgan, N.A., and F.J. Spera. 2001. Glass transition, stractural relaxation, and theories of viscosity: A molecular dynamics study of amorphous CaAl2Si208. Geochim. Cosmochim. Acta 65: 4019-4041. Oelkers, E.H., and S.R. Gislason. 2001. The mechanism, rates, and consequences of basaltic glass dissolution: I. An experimental study of the dissolution rates of basaltic glass as a function of aqueous Al, Si, and oxalic acid concentration at 25° C and pH = 3 and 11. Geochim. Cosmochim. Acta 65: 3671 - 3681. 78
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132
Blaðsíða 133
Blaðsíða 134
Blaðsíða 135
Blaðsíða 136
Blaðsíða 137
Blaðsíða 138
Blaðsíða 139
Blaðsíða 140
Blaðsíða 141
Blaðsíða 142
Blaðsíða 143
Blaðsíða 144
Blaðsíða 145
Blaðsíða 146
Blaðsíða 147
Blaðsíða 148
Blaðsíða 149
Blaðsíða 150
Blaðsíða 151
Blaðsíða 152
Blaðsíða 153
Blaðsíða 154
Blaðsíða 155
Blaðsíða 156
Blaðsíða 157
Blaðsíða 158
Blaðsíða 159
Blaðsíða 160

x

Fjölrit RALA

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Fjölrit RALA
https://timarit.is/publication/1497

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.