Formation Behavior of Precipitated Calcium Carbonate Polymorphs by Supersaturation

Abstract

속도론적인 관점에서 실험변수를 조절하여 얻어진 결과로부터 침강성 탄산칼슘(precipitated calcium carbonate, PCC)의 생성을 핵 생성속도로 규명하였다. 반응온도 80 o C에서 Ca(OH) 2 slurry, Na 2 CO 3 수용액 및 다양한 농도의 NaOH를 첨가하여 침강성 탄산칼슘 의 생성거동을 관찰하였다. 핵생성속도는 주 반응물인 Ca 2+ 이온과 CO 3 2-용해속도를 조건으로 나누어 진행하였다. 두 이온의 농도 가 고농도일경우에는 vaterite와 calcite가 혼재되어 나타났다. Ca 2+ 이온과 CO 3 2-이온농도 중 어느 하나만을 낮게 하여 반응시킨 경 우에는 주로 calcite가 생성되었으며 두 이온농도가 모두 낮을 경우에는 aragonite가 형성되었다. 또한 NaOH 농도를 증가시킴에 따 라 calcite의 생성은 감소하였으며 5M NaOH 수용액 내에서 단일상의 aragonite를 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 과포화도 조절을 통해 다형체(polymorphs) 중 특정 형태를 합성할 수 있었다.

Improving the Yield of Sonochemical Precipitated Aragonite Synthesis by Scaling up Intensified Conditions

“…Here the excess of Mg may be less detrimental since there is less carbonate ions available for crystallization, hence the magnesium's role is limited to being a calcite poison rather than a magnesian-calcite building block. The level of supersaturation may also play a role here, as it has been shown that supersaturation control can influence the CaCO 3 polymorph formation (Ahn et al, 2015).…”