Multi-site surface complexation modelling of Se(IV) sorption on biotite

A surface complexation model of Se(IV) sorption on biotite with one type of strong sorption sites and two types of weak sorption sites were developed based on experimental data obtained from titration, sorption edge and sorption isotherm experiments. Titration data was collected using a batch-wise manner together with back-titration to calibrate the effect of mineral dissolution in 0.01 M KClO4 background electrolytes from pH 3 to 11 in an inert atmosphere glovebox. Further calibrations of the titration curve include proton exchange and cation exchange in which the calculations of cation occupancies on biotite surfaces were taken into account. The sorption edge measurements were determined by measuring the sorption of 10(-9) M total Se with a radioactive Se-75 tracer on converted biotite in 0.01 M KClO4 solution from pH 3 to 11. Se sorption was observed to be strongly dependent on pH. Surface complexation modelling was performed by deriving a set of optimized parameters that can fit titration, sorption edge and sorption isotherm (at pH similar to 7.7) experimental data. A CASTEP code implemented into Materials Studio was used to calculate the site densities and site types on the biotite surfaces. Weak sorption sites with site densities of 3.2 sites/nm(2) and 1.4 sites/nm(2) were derived from the codes and used in the sorption model. A computer code that coupled PHREEQC with Python was developed for the fitting and optimizing processes. The model was validated by sorption data at pH similar to 9.5. The results show that the model can provide quantitative predicts of Se(IV) sorption in groundwater conditions of a deep geological repository and help improve the performance assessments by giving more convincing estimates of the release of radionuclides towards aquifers and biosphere.Peer reviewe

Sorption of Se species on mineral surfaces, part I : Batch sorption and multi-site modelling

The sorption behavior of Se(IV) on Grimsel granodiorite and its main minerals, plagioclase, K-feldspar, quartz and biotite, were investigated in Grimsel groundwater simulant in a large Se concentration range (from 1.66 x 10(-10) M to 1 x 10(-3) M). Experimental results show that the distribution coefficients (K-d values) of Se (IV) on the rock and mineral samples increased with the decreasing of Se(IV) concentration. The sorption of Se (IV) on biotite has the largest K-d value in low concentration area (<10(-7) M) stabilizing between 0.0595 +/- 0.0097 m(3)/Kg and 0.0713 +/- 0.0164 m(3)/Kg. The Kd value of Se(IV) on K-feldspar was the second largest (0.0154 +/- 0.0019 m(3)/Kg in 10(-9) M) while the sorption on quartz was negligible. The sorption behavior of Se(IV) on Grimsel granodiorite followed the same trend as plagioclase, the most abundant mineral in Grimsel granodiorite, with K-d values of 0.0078 +/- 0.0010 m(3)/Kg for Grimsel granodiorite and 0.0085 +/- 0.0016 m(3)/Kg for plagioclase, when Se(IV) concentration was 10(-9) M. HPLC-ICP-MS results show that all the Se(IV) remained in + IV oxidation state after more than 1 month experimental time and speciation modelling proved that the main species in Grimsel groundwater simulant were HSeO3- and SeO32-. Multi-site surface complexation modelling was performed by PHREEQC with the help of molecular modelling techniques which was performed with the CASTEP code implemented into Materials Studio. The modelling results predict that there are three kinds of sorption sites on the surface of biotite mineral, with sorption site densities differing in three magnitudes.Peer reviewe

Kansainvälistyvä tieteentekijä kansallisen tiedemaailman laadun parantaja? : haavekuvat ja todellisuus

[Johdanto] Suomalaista tiedepolitiikkaa koskevissa dokumenteissa maalataan kuvaa suomalaisista yliopistoista ja niissä työskentelevistä tieteentekijöistä sisäänpäin käpertyneinä impivaaralaisina, joiden fyysinen paikallaan pysyminen heikentää tutkimuksen ja koulutuksen laatua. Tiedemaailman laadun ajatellaan parantuvan, kun suomalaiset tieteentekijät hakeutuvat ulkomaille huippulaadun pariinja kotiin palattuaan välittävät osaamisensa paikallaan pysyneille. Liikkuvuuden myötä hankittujen kontaktien odotetaan sitovan perifeeriset suomalaiset tiukemmin Suomen rajojenulkopuolella olevaan tieteeseen, joka tässä näkökulmassa on jo lähtökohtaisesti aina parempaa kuin ”kansallinen” tiede. Toinen dokumenteista paljastuva keino parantaa tiedemaailman laatua on rekrytoida ulkomailta osaajia. Tähän sisältyy käsitys siitä, että muualta tulija on automaattisesti laadukkaampi kuin tiedelaitoksessa jo oleva henkilöstö. Politiikkapuheen voimakas kansainvälistä liikkuvuutta korostava henki pitää sisältää käsityksen siitä, että kansainvälistä yhteistyötä on yliopistoissa vain hyvin vähän. Mutta onko käsitys oikea? Tässä artikkelissa tarkastelemme suomalaisissa yliopistossa työskenteleviä tutkijoita, opettajia ja aiemmissa tutkimuksissa syrjään jätettyjä asiantuntijoita selvittääksemme, millaista tuntematon kansainvälisyys on. Kansainvälisen taustan omaavien tieteentekijöiden kautta pystymme entisestään valottamaan kuvaa 2000-luvun suomalaisista yliopistoista ja niiden kansainvälisyydestä. [jatkuu julkaisussa]peerReviewe

Tieteentekijän muuttuva kuva

nonPeerReviewe