Kinetics of Fe <sup>3+</sup> mineral crystallization from ferrihydrite in the presence of Si at alkaline conditions and implications for nuclear waste disposal
Notice bibliographique
Résumé
Fe 3+ minerals are ubiquitous in diverse near-surface environments, where they exert important controls on trace species transport. In alkaline environments such as the glass-steel interface in geological high-level radioactive waste disposal sites that use cement for plugging and grouting, Fe minerals are closely associated with Si that may affect their crystallization behavior as well as their capacities to regulate hazardous element cycling. While it is well known that Si retards Fe mineral crystallization, there is currently an overall lack of quantitative information on the rates of crystallization of stable Fe minerals in the presence of Si at alkaline conditions. Crystallization of Fe 3+ minerals goethite and hematite from ferrihydrite co-precipitated with different amounts of Si was studied at pH 10 and at temperatures ranging from 50 to 80 °C using powder X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Mineral abundances evaluated from Rietveld refinement of XRD data show that the proportion of goethite in the final assemblage decreases relative to hematite with increasing Si. TEM observation of goethite and hematite crystals formed in the presence of Si show significant morphological differences compared to those formed in the absence of Si. Rate constants for crystallization derived from fitting of time-dependent changes in mineral abundances with the Avrami equation show a decreasing trend with increasing Si for both goethite and hematite. Apparent activation energies for crystallization for both minerals increase with increasing Si, with that of goethite increasing more drastically compared to hematite, indicating the inhibitive effect of Si on the crystallization of both minerals. The overall inhibition of crystallization may be explained in terms of the effects of Si on the surface properties of the ferrihydrite precursor. The rate constants and apparent activation energies reported in this study may be useful in estimating the crystallization behavior and timescales of Fe minerals in both natural and engineered environments. This information may eventually be helpful in predicting the fate of hazardous elements in such environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».