圧縮ベントナイト中の収着拡散データ取得評価手法の開発,1; Niの収着拡散の間隙水のpHと塩濃度依存性評価

Development of sorption and diffusion data acquisition method in compacted bentonite, 1; Sorption and diffusion of Ni as functions of pH and salinity of porewater

舘 幸男  ; 下田 紗音子*; 中澤 俊之*; 陶山 忠宏*; 四辻 健治

Tachi, Yukio; Shimoda, Satoko*; Nakazawa, Toshiyuki*; Suyama, Tadahiro*; Yotsuji, Kenji

圧縮モンモリロナイト中のNiの収着・拡散挙動を、間隙水のpH及び塩濃度の異なる条件下で、バッチ収着試験と拡散試験によって調査した。Ni収着試験については、pH6と8.5、塩濃度が0.05Mと0.5Mの条件下で、Ni濃度や反応時間の依存性も含めて把握した。密度800kg/mの圧縮モンモリロナイトに対する拡散試験で得られたトレーサー減衰曲線と濃度プロファイルは、バッチ試験の結果をもとに、1次反応速度を考慮した収着モデルによって解釈された。KdはpHとともに大きく上昇し、塩濃度影響も明瞭に確認され、これらの傾向はバッチ試験と拡散試験で整合的であった。これらの収着・拡散挙動は、イオン交換と表面錯体反応を考慮した収着モデル、狭隘間隙中の電気二重層を考慮した拡散モデルによって解釈された。

Sorption and diffusion behaviors of Ni in compacted montmorillonite were investigated under different pH and salinity conditions by batch sorption and diffusion experiments. The Ni sorption was measured under four conditions with different pH (6, 8) and salinities (0.05, 0.5 M NaCl), and as functions of Ni concentration and reaction time. The tracer-depletion curves and depth profiles obtained for compacted montmorillonite with dry density of 800 kg/m were interpreted by first-order kinetics sorption based on batch sorption results. The Kd increased with increasing pH and with decreasing salinity of porewater, which are consistent between batch and diffusion tests. Sorption and diffusion behaviors were interpreted by coupling the thermodynamic sorption model, and the diffusion model based on EDL theory in narrow pores.