報告書番号

N07020

タイトル（和文）

アルカリ環境下におけるサポナイト溶解の速度論的研究 －放射性廃棄物処分施設における人工バリア材料としての適応可能性検討－

タイトル（英文）

Kinetics study on saponite dissolution under alkaline conditions -Applicability of saponite as engineered barrier for radioactive waste disposal facility-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

アルカリ環境下でのサポナイトの溶解速度をフロースルー溶解実験から算出した．溶解実験は，pH9.2～13.5のNaOH-NaCl混合溶液を用いて，50℃の温度条件下で行なった．その結果，サポナイトの溶解速度は，反応溶液の水素イオン又は水酸化物イオンの濃度に依存して変化することが明らかとなった．最も溶解速度が遅いpHは9.8（50℃の補正値）であり，そのpHはサポナイトの電荷ゼロ点と類似していた．溶解実験の結果からサポナイトの溶解速度のpH依存性は，次式で表わされることが明らかとなった．
Rate (mol/m2·s) = 10-8.9aH+0.35 (pH < 9.8)
Rate (mol/m2·s) = 10-14.2aH+-0.20 (pH > 9.8)
pH8.5以上（50℃の補正値）において，サポナイトの溶解速度は，モンモリロナイトの既往の溶解速度よりも遅く，サポナイトの溶解速度の方が最大で1桁程度遅い．これらの結果は，モンモリロナイトと比較して，サポナイトの方がアルカリ環境下では溶解は遅く，安定であることを示唆しているものと推測される．

概要 （英文）

The kinetics of saponite dissolution in alkaline conditions were investigated in this study. Stirred-flow-through experiments were carried out at a temperature of 50 C and a pH range from 9.2 to 13.5 to measure the dissolution rates of saponite. The dissolution rate of saponite depends linearly on proton or hydroxyl activity in the solution. The minimum value of dissolution rate showed at pH 9.8 (that was corrected for temperature at 50 C) that is similar to the point of zero charge of saponite. The pH dependencies of saponite dissolution rates were given as follows:
Rate (mol/m2·s) = 10-8.9aH+0.35 (pH < 9.8)
Rate (mol/m2·s) = 10-14.2aH+-0.20 (pH > 9.8)
Over pH 8.5, the dissolution rates of saponite were up to one order of magnitude slower than that of montmorillonite, which has been previously investigated at same conditions. These results would suggest that saponite is more slowly dissolved in alkaline conditions compared to montmorillonite.

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