Tracking the dissolution of calcite single crystals in acid waters: a simple method for measuring fast surface kinetics

文献情報

出版日 2017-06-20
DOI 10.1039/C7CP02252B
インパクトファクター 3.676
著者

Maria Adobes-Vidal, Harriet Pearce, Patrick R. Unwin


原文を見る

要旨

Although the dissolution kinetics of calcite in acid waters has been studied for more than a century, the process is not fully understood, and for particles and microcrystals the process is often assumed to be diffusion-controlled. Herein, the dissolution kinetics of calcite single microcrystals in aqueous solution (pH ca. 3) has been investigated for the first time by a combination of real-time optical microscopy coupled with numerical simulations. The small size and well-defined geometry of rhombohedral calcite single crystals enables the measurement of the dissolution rates of the individual crystal faces exposed to the solvent and an assessment of the relative importance of corners and edges compared to the {104} faces. Data are used to parameterise finite element method (FEM) models for the quantitative analysis of dissolution kinetics. The simulations provide an accurate determination of the near-interface concentration of solution species during dissolution, as well as concentration gradients. The intrinsic first-order dissolution rate constant for the attack of protons on the exposed {104} faces, ksurf = (6.4 ± 2.8) × 10−4 m s−1, is in good agreement with previous microscopic and macroscopic measurements, corroborating the method. This study is a further demonstration of the power of simple in situ optical microscopy for quantitative interfacial (dissolution/growth) kinetic measurements, using a configuration of practical relevance for processes as diverse as the remediation of acid water and scale removal.

関連文献

Isomerization of glucose to fructose catalyzed by metal–organic frameworks

Marta Lara-Serrano, Silvia Morales-delaRosa, Jose M. Campos-Martin, Víctor K. Abdelkader-Fernández, Luís Cunha-Silva, Salete S. Balula

2021-06-11 Paper

DOI: 10.1039/D1SE00771H

Correction: Bimetallic CeZr5-UiO-66 as a highly efficient photocatalyst for the nitrogen reduction reaction

Xu Zhang, Xiaoman Li, Wanguo Gao, Shijian Luo, Senda Su, Rong Huang, Min Luo

2021-08-09 Correction

DOI: 10.1039/D1SE90055B

Trimethylsulfonium lead triiodide (TMSPbI3) for moisture-stable perovskite solar cells

Md. Mahbubur Rahman, Arif Ahmed, Chuang-ye Ge, Ranbir Singh, Kicheon Yoo, Sanjay Sandhu, Sunghwan Kim, Jae-Joon Lee

2021-07-07 Paper

DOI: 10.1039/D1SE00560J

Co@C,MnO-NAC via selective wrapping for effective oxygen electrocatalysis in rechargeable Zn–air batteries

Wenshu Zhou, Dichao Wu, Pengxiang Zhang, Gaoyue Zhang, Kang Sun, Baojun Li

2021-12-15 Paper

DOI: 10.1039/D1SE01744F

Screening versatile water/adsorbent working pairs for wide operating conditions of adsorption heat pumps

Zhilu Liu, Wei Li, Shanshan Cai, Zhengkai Tu, Xiaobing Luo, Song Li

2021-11-19 Paper

DOI: 10.1039/D1SE01819A

Electrochemically promoted ammonia synthesis on an Fe/BaZr0.8Y0.2O3−δ catalyst at ambient pressure

Yao Yuan, Shohei Tada, Ryuji Kikuchi

2021-12-10 Paper

DOI: 10.1039/D1SE01712H

Back cover

2021-09-14 Cover

DOI: 10.1039/D1SE90067F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸はどのように保存すればよいですか?

カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸は、直射日光を避けて室温(15...

475102-15-9(5-Cyano-1-{[(2-meth...
化合物よくある質問

tert-ブチル2-クロロメチルピリジン-3-基炭酸エステルの市場動向や研究トレンドはどうですか?

この化合物は合成化学分野において、特にピリジン化合物の合成や改良に用いられます。最近の研究では、ピリジン化合物の新規合成法や特性の改良が注目されています。市場動...

1203498-98-9tert-Butyl 2-chloro-...
化合物よくある質問

聚二季戊四醇六丙烯酸酯はどの業界で使用されていますか?

聚二季戊四醇六丙烯酸酯は、医薬品、ポリマー、センサー、半導体などの業界で広く使用されています。特にポリマー業界では硬化剤として、医薬分野では医療機器の製造に使用...

29570-58-93-(Acryloyloxy)-2-({...
化合物よくある質問

1-氯-5-硝基异喹啉の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-氯-5-硝基异喹啉は、薬理学や合成化学の研究分野で注目されています。市場動向としては、その生物学的な活性や合成可能性を評価する研究が増えています。また、代替...

58142-97-51-Chloro-5-nitroisoq...
化合物よくある質問

2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンはどのように合成されますか?

2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンは、トリフルオロメチル化反応と硫化反応を経て合成されます。通常、トリフルオロメチル化剤と硫...

957066-04-51-Chloro-4-(methylsu...
化合物よくある質問

p-トールイルマグネシウムブロミドの物理化学的性質は何ですか?

p-トールイルマグネシウムブロミドのCAS番号は4294-57-9です。この化合物は白色の結晶性粉末で、分子量は204.32です。溶剤中で良好に溶解しますが、水...

4294-57-9p-Tolylmagnesium bro...
化合物よくある質問

1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向は、化学産業全体の需要に影響を受けますが、最近では pharmaceutical 分野での応用が注目され...

59303-13-81-(5-Methyl-2-thieny...
化合物よくある質問

十一碳烯酰甘氨酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

十一碳烯酰甘氨酸は吸入や皮膚から吸収されることがあり、取り扱う際には防塵マスクと手袋を使用してください。ドラフトチャンバーを用いて漏洩を処理し、適切なSDS(S...

54301-26-7N-10-Undecenoylglyci...
化合物よくある質問

1H,1H-全氟-3,6-二氧杂葵-1-醇を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は吸入や皮膚吸収による毒性があるため、防塵マスク、ゴーグル、防護手袋を使用する必要があります。ドラフトチャンバーでの操作が必要です。漏洩時には即座に換...

152914-73-32,2-Difluoro-2-[1,1,...
化合物よくある質問

3-(4-(フルオロメチルオキシ)フェニル)-1,2,4-オキサジアゾール-5-カルボハイドライドは安全ですか?

安全性は化合物の使用方法によります。直接的な毒性は報告されていませんが、吸入や皮膚接触には注意が必要です。適切な防護服を着用し、換気を図ることを推奨します。

883028-82-83-(4-(Trifluorometho...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。