Exchange Reaction between Alkaline Earth Carbonate and Sulfate under Hydrothermal Condition

アルカリ土類炭酸塩-硫酸塩間のイオン交換反応について水熱条件下で検討し, 先に報告した空気中での反応と比較検討した.1) 水熱下での交換反応は, 1-100MPaの範囲内では圧力にほぼ無関係で, むしろ処理温度に依存する.2) SrSO4-BaCO3系では, 100℃ (50MPa) の低温で単純交換反応が進み, SrCO3とBaSO4を与えた. より高温 (300°-500℃) になると, 陽イオンが置換した固溶体 (Sr, Ba)CO3, (Ba, Sr)SO4を生成した. この温度は, SrCO3+BaCO3やSrSO4+BaSO4による固溶体形成温度 (300℃以上, 50MPa) とほぼ等しい.3) CaSO4-BaCO3系では, 空気中での反応結果と同様, 単純交換型の反応が認められた.4) CaSO4-SrCO3系では, 100°-250℃の範囲で空気中での結果と異なり, 中間相にSrCO3を固溶したアラゴナイトが生成し, これにより交換反応が遅延する結果となった.5) 電子顕微鏡写真観察の結果から, 水熱下での交換反応は, 空気中でのイオン交換反応機構とは異なり, 溶解-析出機構により進行するものと考えられる.