Fjölrit RALA - 15.06.2004, Síða 139

Fjölrit RALA - 15.06.2004, Síða 139
Proton/AI3+ exchange reaction as a precursor of the hydrolysis of volcanic glasses D. Wolff-Boenisch1, S. R. Gíslason1 and E. H. Oelkers2 1 Science Institute, University oflceland, Reykjavik, Iceland 2 Géochimie: Transferts et Mécanismes, CNRS/URM 5563—UniversitéPaulSabatier, 31400 Toulouse, France Oelkers and Gislason (2001) and Gislason and Oelkers (2003) have proposed a mechanism and rate equation for basaltic glass dissolution. This equation has two straightforward implications: 1) The logarithm of the forward dissolution rate (r+) is proportional to the logarithm of the quotient (a3H+/aAi3+). This relationship has been validated now not only for basaltic but also for more acid volcanic glasses up to rhyolites. It follows that, under acid conditions, natural glasses obey the same dissolution mechanism regardless of their chemical composition. Caution must be applied as experimental results from a previous study (Wolff-Boenisch et al., 2004a) indicate that glass dissolution rates are only proportional to geometric than BET derived surface areas. 2) A reduction in the activity of Al3+ at fixed pH will inevitably lead to an increase in r+. This assumption has been tested by mixed flow reactor experiments with volcanic glasses where far from equilibrium steady state dissolution rates were measured at 25° C and pH = 4 as a function of aqueous fluoride concentration. The additional fluoride is expected to lower the aqueous Al3+ activity due to aqueous Al-F complex formation. Indeed, natural glass dissolution rates increase dramatically with increasing aqueous fluoride concentration by more than one order of magnitude in response to a rise in aqueous fluoride concentration from 0 to 3.8 ppm. The observed enhancement of volcanic glass dissolution rates with aqueous fluoride concentration has numerous implications for major and trace element mobility in volcanic terrains. For example, aqueous fluoride concentration of melted snow in contact with pristine volcanic ash can vary from less than one ppm to more than 1200 ppm. Glass dissolution rates in these natural systems may be far faster than previously estimated (Wolff-Boenisch et al. 2004b). References Gislason S.R. and Oelkers E.H. (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 at temperatures from 6°C to 150°C. Geochim. Cosmochim. Acta 67, 3817- 3832. Oelkers E.H. and Gislason S.R. (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 oxahc acid concentration at 25° C and pH = 3 and 11. Geochim. Cosmochim. Acta 65, 3671-3681. Wolff-Boenisch D., Gislason S.R., Oelkers E.H., and Putnis C.V. (2004a) The dissolution rates of natural glasses as a function of their composition at pH 4 and 10.6, and temperatures from 25 to 74°C. Geochim. Cosmochim. Acta, in press. Wolff-Boenisch D., Gislason S.R., and Oelkers E.H. (2004b) The effect of fluoride on the geometric surface area normalized dissolution rates of natural volcanic glasses at pH 4 and 25°C. Geochim. Cosmochim. Acta, inpress. 115
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132
Síða 133
Síða 134
Síða 135
Síða 136
Síða 137
Síða 138
Síða 139
Síða 140
Síða 141
Síða 142
Síða 143
Síða 144
Síða 145
Síða 146
Síða 147
Síða 148
Síða 149
Síða 150
Síða 151
Síða 152
Síða 153
Síða 154
Síða 155
Síða 156
Síða 157
Síða 158
Síða 159
Síða 160

x

Fjölrit RALA

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Fjölrit RALA
https://timarit.is/publication/1497

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.