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Sorption of Eu(III) on granite; EPMA, LA-ICP-MS, batch and modeling studies

花崗岩に対するEu(III)の収着; EPMA及びLA-ICP-MSによる分析,バッチ試験,モデリングによる研究

福士 圭介*; 長谷川 優介*; 前田 耕志*; 青井 裕介*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 山本 祐平*; 青才 大介*; 水野 崇

Fukushi, Keisuke*; Hasegawa, Yusuke*; Maeda, Koshi*; Aoi, Yusuke*; Tamura, Akihiro*; Arai, Shoji*; Yamamoto, Yuhei*; Aosai, Daisuke*; Mizuno, Takashi

Eu(III)の花崗岩への収着について、巨視的、微視的な手法を組み合わせた研究を行った。花崗岩の薄片と10$$mu$$MのEu(III)溶液とを反応させ、EPMAおよびLA-ICP-MSにより分析した。その結果、多くの黒雲母粒子では、最大で6wt.%までEuが増加した。黒雲母中でEuが付加された部分ではKが減少しており、黒雲母へのEuの収着様式は層間の陽イオン交換反応であることが示唆される。また、花崗岩および黒雲母の紛体を利用したEu(III)のバッチ収着試験を実施した。この試験により得られた黒雲母に対するEu(III)の巨視的な収着挙動は、花崗岩に対する収着挙動と一致した。得られた収着エッジはシングルサイトの陽イオン交換反応を考慮したモデルにより、合理的に再現することが可能である。以上のことから、花崗岩は複雑な鉱物の集合体であるが、巨視的および微視的な手法を組み合わせることによって、複雑な鉱物集合体全体を代表する一つの基本となる収着反応を明らかにすることができた。

Eu(III) sorption on granite was examined by the combined microscopic and macroscopic approaches. Polished thin sections of the granite were reacted with solutions containing 10 $$mu$$M of Eu(III) and analyzed using EPMA and LA-ICP-MS. The Eu enrichment up to 6 wt.% was observed on most of the biotite grains. The Eu-enriched parts commonly lose K, which is the interlayer cation of biotite, indicating that the sorption mode is cation exchange in the interlayer. Batch Eu(III) sorption experiments on granite and biotite powders were conducted. The macroscopic sorption behavior of biotite was consistent with that of granite. The obtained sorption edges can be reproduced reasonably by the modeling considering single-site cation exchange reactions. Granite is complex mineral assemblages. However, the combined microscopic and macroscopic approaches revealed that elementary reactions by single phase can be representative for the bulk sorption reaction in complex mineral assemblages.

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パーセンタイル:53.51

分野:Engineering, Environmental

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