4つの異なるアルミニウム（水）酸化アルミニウム（水）へのヨーロピウム収着の速度：Corundum、γ-アルミナ、バイエライト、およびギブサイト

速度論的研究は、鉱物水界面で発生する収着メカニズムに関する洞察を提供することにより、放射性核種の環境移動性の理解を改善できます。ギブサイト（γ-AL（OH）3）、バイエライト（α-AL（OH）3）、コランダム（α-Al2O3）、およびγ-AL2O3について、ほぼ同一の平衡吸着エッジが得られますが、表面の酸性度と結晶の違いが得られます構造は異なる反応速度をもたらします。バッチ運動実験は、時間の関数（10〜120分）、鉱物濃度（0.5-50m2L-1）、pH（5-7）、およびユーロピウムとして、4つのアルミニウム（水）酸化物鉱物へのユーロピウム収着を調査するために実施しました濃度（10-8-10-6m）。線形および非線形の擬似ファーストおよび擬似秒の順序速度方程式を使用して、データを適合させました。プロトン濃度、鉱物濃度、およびユーロピウム濃度に関する全体的な反応速度と反応順序が決定され、各鉱物システムの支配速度法につながりました。ユーロピウム収着は、速い初期収着ステップに続いて遅い収着または老化プロセスを伴う2段階の反応によって特徴付けられます。擬似秒の方程式により、データのモデル適合が改善されました。非線形の擬似秒順序速度定数を使用して、各ミネラルシステムの反応順序は類似しているが、トレンドのバイレイト〜γ-AL2O3>コランダム>ギブサイトに続いて異なる全体的な反応速度をもたらすことが観察されました。ただし、計算された反応順序は、鉄（Oxydr）酸化物鉱物とのプルトニウム（IV/V）相互作用について以前に報告されたものと類似しており、これらのバイナリシステムが同様の基本反応を共有することを示唆しています。

Kinetic studies can improve our understanding of the environmental mobility of radionuclides by providing insight into sorption mechanisms occurring at the mineral-water interface. While nearly identical equilibrium europium sorption edges are obtained for gibbsite (γ-Al(OH)3), bayerite (α-Al(OH)3), corundum (α-Al2O3), and γ-Al2O3, differences in surface acidity and crystal structure result in distinct reaction rates. Batch kinetic experiments were performed to investigate europium sorption to four aluminum (hydr)oxide minerals as a function of time (10-120 min), mineral concentration (0.5-50 m2 L-1), pH (5-7), and europium concentration (10-8-10-6 M). Linear and non-linear pseudo-first and pseudo-second order rate equations were used to fit the data. The overall reaction rates and reaction orders with respect to proton concentration, mineral concentration, and europium concentration were determined, leading to a governing rate law for each mineral system. Europium sorption is characterized by a two-step reaction with a fast initial sorption step followed by a slower sorption or aging process. The pseudo-second order equations resulted in better model fits of the data. Using the non-linear pseudo-second order rate constants, it was observed that the reaction orders for each mineral system were similar but resulted in different overall reaction rates following the trend bayerite ∼ γ-Al2O3 > corundum > gibbsite. However, the calculated reaction orders are similar to those previously reported for plutonium(IV/V) interactions with iron (oxyhydr)oxide minerals, suggesting that these binary systems share similar elementary reactions.