铁硫化矿物在碱性溶液中的溶解动力学
材料科学
2025-03-13 v1
摘要
铁硫化矿物（尤其是磷矿和黄铁矿）引发的有害聚合反应已严重破坏了许多地区的混凝土结构。虽然这些矿物在酸性条件下受到广泛研究，但在碱性环境（如混凝土）下的行为仍鲜为人知。本研究考察了在高 pH（13-14）条件下铁硫化矿物溶解的动力学与机制。结果表明，磷矿的溶解速度远快于黄铁矿，且随 pH 和温度的升高而增加。溶液中钾或钠的类型未被发现影响溶解行为。通过动力学建模和实验表征，确定磷矿的溶解动力学受化学反应（铁和硫化物种的氧化）和扩散（通过 Fe(III)（氧）羟基层）共同控制。这些发现为控制溶解和减轻铁硫化物在混凝土中的损伤提供了实用性见解。
引用
@article{arxiv.2503.08763,
title = {Dissolution kinetics of iron sulfide minerals in alkaline solutions},
author = {Zhanzhao Li and Christopher A. Gorski and Aaron Thompson and Jeffrey R. Shallenberger and Gopakumar Kaladharan and Aleksandra Radlińska},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.08763},
year = {2025}
}