碳酸钙结晶综述

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反应-萃取-结晶过程制备碳酸钙的晶型转变与结晶机理

反应-萃取-结晶过程制备碳酸钙的晶型转变与结晶机理

Abs t r a c t :Di s t i l l e r wa s t e p r od u c e d i n a mmo ni a — s o da p r o c e s s r e s t r i c t s t h e d e ve l o pme nt o f s o da i n d us t r y .I n t hi s
相进行反应,首先生成的是碳 酸氢钙 ,之后迅速分解为无定形碳酸钙 。温度对碳酸钙晶型影响显著,温度较 高时, 无定形碳酸钙优先转变为针状 文石 ;温度较低 时,无 定形碳酸钙优先转变为球状球霰石 。随后文石和球霰石均会
通过溶解. 重 结 晶 作 用 逐 渐 转 变 为 稳 定 的 菱 形 方 解石 。常 温 下 ,反应 过程 中 同 时进 行着 新 的球 霰 石 的生 成 和 球 霰 石
( 华东理工大学 国家盐湖资源综合利用工程技术研 究中心,上海 2 0 0 2 3 7 )
摘 要 :氨 碱 法 制 碱 过 程 中产 生 的大 量 蒸氨 废 液 制 约 了纯 碱 工 业 的发 展 。本 文 对 反 应 . 萃取. 结 晶 耦合 工 艺 产 物 碳 酸 钙 的 晶型 转 变 和 结 晶 机 理 进 行 了研 究 。 结果 表 明 ,在 此 耦 合 过 程 中 ,二 氧 化 碳 优 先 被 有 机 相 吸 收 ,然 后 传 递 到 水
文献标志码 :A
文章编号 :0 4 3 8 —1 1 5 7( 2 0 1 5 )1 0 —4 o 0 7 —0 9
Po l y mo r ph t r a ns f o r ma t i o n a n d f o r ma t i o n me c ha ni s m o f c a l c i u m c a r bo na t e dur i ng r e a c t i ve e x t r a c t i o n— c r y s t a l l i z a t i 0 n pr o c e s s

碳酸钙(caco3)的三方相

碳酸钙(caco3)的三方相

碳酸钙(caco3)的三方相碳酸钙(CaCO3)是一种常见的矿物,也是一种重要的地质物质。

它存在于大自然中的各种形态,其中最常见的是它的三方相。

下面我将以人类的视角为您描述一下碳酸钙三方相的特点和形成过程。

碳酸钙三方相是一种晶体结构,具有高度有序的排列。

它的晶体结构中包含钙离子(Ca2+)和碳酸根离子(CO32-),它们以一定的比例结合在一起形成了晶体的固定结构。

这种结构使得碳酸钙具有很高的稳定性和坚固性,使其成为一种重要的建筑材料和工业原料。

碳酸钙三方相的形成需要一定的条件。

首先,碳酸钙需要足够的钙离子和碳酸根离子供应。

这些离子可以来自于水中的溶解物质、岩石的分解和生物体的代谢。

其次,碳酸钙的形成还需要适当的温度和压力条件。

一般来说,较高的温度和压力有利于碳酸钙的形成,但过高的温度和压力会导致碳酸钙的分解或转变为其他相。

最后,碳酸钙的形成还受到溶液中其他物质的影响,如溶解度和配位离子的存在。

在大自然中,碳酸钙三方相的形成主要发生在海洋和湖泊中。

海洋中的碳酸钙主要来自于水中的溶解物质和海洋生物的骨骼、贝壳等遗骸。

湖泊中的碳酸钙主要来自于岩石的分解和植物的代谢。

当这些溶液中的钙离子和碳酸根离子达到一定的浓度时,它们会结合在一起形成碳酸钙的晶体。

随着时间的推移,这些晶体会逐渐增长并形成坚固的碳酸钙结构。

碳酸钙三方相在地质学和生物学中具有重要的意义。

它是大量岩石和岩矿中的主要组分之一,也是珊瑚、贝壳等海洋生物体的主要成分。

在工业上,碳酸钙被广泛用于制造水泥、玻璃、陶瓷等材料。

此外,碳酸钙还被用作食品添加剂、药品和牙膏等消费品的原料。

碳酸钙三方相是一种重要的矿物,具有高度有序的晶体结构。

它的形成需要适当的条件和物质供应,主要发生在海洋和湖泊中。

碳酸钙的存在对地质学、生物学和工业等领域都具有重要的意义。

希望通过这篇文章,您对碳酸钙三方相有了更深入的了解。

碳酸钙结晶动力学研究

碳酸钙结晶动力学研究

碳酸钙结晶动力学研究姜欣欣【摘要】摘要:采用SPIP软件对碳酸钙垢显微图像进行分析,从微观上得出过饱和度、盐含量和pH值对碳酸钙结垢动力学的影响。

实验结果表明:随着过饱和度的增加,晶核数逐渐增加,诱导期逐渐缩短,当过饱和度超过443时,结晶速率迅速增加,同时得出了诱导期与过饱和度的关系;当NaCl的质量浓度小于50 g/L时,随着其浓度的增大,晶核数减少,结垢诱导期增加,当NaCl质量浓度达到50 g/L时,晶核数最少,与同条件无NaCl溶液相比,碳酸钙结垢晶核数减少了66.7%;当pH值大于6时,随着pH值的增加,晶核数目迅速增加,结垢诱导期迅速缩短。

【期刊名称】西安石油大学学报(自然科学版)【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4【关键词】关键词:结垢动力学;碳酸钙;过饱和度;盐效应;pH值碳酸钙垢生成的动力学是由诸多因素决定的。

油田采出水结垢主要受过饱和度、盐含量和pH值等条件影响,垢的形成过程可简单表示为:水溶液→过饱和溶液→晶体析出→晶体生长→结垢(结晶成垢)。

垢的结晶生成过程比较复杂,对其动力学描述有一定的难度。

尹晓爽等[1]运用浊度法研究了碳酸钙结垢的临界过饱和度的变化。

江绍静等[2]运用电导率法测得30℃时碳酸钙过饱和溶液的临界过饱和度为1 077。

王建国等[3]运用电导率法测得25℃时碳酸钙过饱和溶液的临界过饱和度为366.67。

蒋伟等[4—5]通过计算失钙率发现NaCl的存在影响了碳酸钙的溶解度和结垢动力学。

曹宗仑等[6]利用pH值法计算得到不同NaCl含量时碳酸钙结垢过程的速率常数和反应级数。

Silvia Rosa[7]研究发现pH值对碳酸钙晶核的形成及成核诱导期有着重要的影响,但未阐述其原因。

本文通过SPIP软件对显微镜图像进行分析,可以比较直观地分析垢晶的成核速率。

通过测定不同条件下晶核数目的变化来描述过饱和度、盐含量和pH值对成核速率及成核诱导期的影响,并通过数据分析得出过饱和度、盐含量和pH 值影响成核速率及成核诱导期的原因。

碳酸钙重结晶

碳酸钙重结晶

碳酸钙重结晶碳酸钙是一种常见的矿物,广泛应用于工业和日常生活中。

在许多工业过程中,碳酸钙往往以不纯净的形式存在,其中杂质会对产品质量和生产效率产生不利影响。

为了提高碳酸钙的纯度和优化其性能,碳酸钙重结晶技术被广泛应用。

本文将介绍碳酸钙重结晶的原理、应用和优势,并分享一些关于该技术的读后感。

碳酸钙重结晶是通过溶液中的超饱和度来控制晶体的生成和生长过程。

在此过程中,首先需要将含有碳酸钙的原始溶液饱和度调整到一定的范围内。

然后,在适当的温度和压力条件下,加入特定的添加剂或搅拌剂,以促进晶体的形成和生长。

这样,就可以获得更纯净、更均匀的碳酸钙晶体。

碳酸钙重结晶技术具有广泛的应用领域。

在建筑材料行业,通过碳酸钙重结晶可以获得高纯度的石灰石,用于生产水泥和混凝土。

在化工行业,该技术可以用于提取和回收废水中的碳酸钙,以减少环境污染。

此外,在食品、医药和塑料等领域也有碳酸钙重结晶的应用。

碳酸钙重结晶技术相比传统的碳酸钙制备方法具有一些明显的优势。

首先,它可以有效地去除杂质,提高产品的纯度和质量。

其次,通过控制晶体的尺寸和形态,可以调节碳酸钙的物理性能,使其更适合不同的应用需求。

此外,碳酸钙重结晶还具有较低的能耗和资源消耗,有助于可持续发展和环保。

对于我个人而言,了解碳酸钙重结晶技术是一次很有意义的学习经历。

通过阅读相关资料和了解实际应用案例,我深刻认识到这项技术在促进工业发展和环境保护方面的重要作用。

碳酸钙重结晶技术不仅可以提高产品质量和生产效率,还有助于减少对自然资源的依赖和环境污染。

作为一种绿色、可持续的制备方法,碳酸钙重结晶有着广阔的应用前景。

然而,我也认识到碳酸钙重结晶技术在实际应用中面临一些挑战。

例如,如何更好地控制溶液的超饱和度、选择合适的添加剂以及优化晶体生长条件等问题都需要进一步的研究和探索。

此外,碳酸钙重结晶技术的成本和工艺复杂性也是需要考虑的因素。

总的来说,碳酸钙重结晶技术是一项具有重要意义和广泛应用前景的制备技术。

碳酸钙结晶综述

碳酸钙结晶综述

碳酸钙在聚合物膜上的结晶综述序言现如今经济的快速发展和城市进程的加快,传统的方法例如节约水资源、跨区域调水和修建大坝等方法已经不能满足现在人类对淡水资源的要求。

而地球上地球表面的淡水资源如湖水、河水和地下水已过度使用或滥用,导致传统的淡水资源进一步减少或盐碱化。

因此,海水淡化的前景很广阔,海水淡化为解决全球未来水危机提供了有效途径。

膜法海水淡化技术在海水淡化应用极其广泛,但是很多无机离子易在聚合物膜表面析出,会造成膜孔道的阻塞,碳酸钙为其中一个影响很大的离子。

因此,深入研究碳酸钙在聚合物薄膜表面的成核机理,能够减轻甚至避免其堵塞膜孔道的现象,进一步提高海水淡化产能。

综上所述,膜法从海水中得到淡水是最主要,最常见的一种方法,但是碳酸钙的结晶会降低膜的寿命,对碳酸钙膜上结晶机理的研究可以使海水得到综合利用。

碳酸钙在聚合物膜上的结晶综述一、我国反渗透膜法海水淡化技术现状与产业前景我国RO法海水淡化的研究始于20世纪60年代。

1965年起,中国科学院、国家海洋局等部门的有关院所对反渗透膜进行了深入研究。

国家海洋局杭州水处理中心在国内海水淡化用反渗透膜研究与开发领域一直保持领先优势,在反渗透膜材料设计与制备、大型海水淡化反渗透膜系统设计与工程应用等领域取得了一系列重要成就。

1986年,国产化醋酸纤维素非对称反渗透膜的氯化钠截留率达到95%;2000年,北京时代沃顿有限公司通过引进、消化与吸收,实现了常规反渗透膜复合材料、反渗透元件及系统结构的国产化,成长为国内最大的反渗透膜生产商,国产RO膜在国内膜市场的占有率达到10%;2009年,中国蓝星(集团)股份有限公司与日本东丽株式会社在北京合资建设国内规模最大的反渗透膜产业化基地。

2012年,《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见》指出,到2015年,我国海水淡化能力达到220万~260万m3/d,对海岛新增供水量的贡献率达到50%以上,对沿海缺水地区新增工业供水量的贡献率达到15%以上,海水淡化原料装备制造自主创新率达到70%以上;我国要建立较为完善的海水淡化产业链,关键技术、装备、材料的研发和制造能力达到国际先进水平。

关于碳酸钙的综述

关于碳酸钙的综述

关于碳酸钙的综述
碳酸钙是一种常见的无机化合物,化学式为CaCO3,它是一种白色结晶固体,无臭无味。

碳酸钙在自然界中广泛存在,是地壳中最常见的矿物之一。

碳酸钙的结构稳定,具有多种应用。

首先,碳酸钙是一种重要的建筑材料。

它可以作为建筑材料中的填充剂,用于制造水泥、混凝土和石膏板等。

碳酸钙还可以作为建筑涂料的成分,提高涂料的光泽度和覆盖力。

碳酸钙还被广泛用于制造纸张和塑料制品。

在纸张制造过程中,碳酸钙被用作填料,可以提高纸张的强度和光泽度。

在塑料制品中,碳酸钙可以增加塑料的硬度和刚性,使其更加耐用。

碳酸钙还是一种重要的饲料添加剂。

它可以作为饲料中的钙源,用于补充动物体内的钙元素,促进动物的骨骼和牙齿的健康发育。

此外,碳酸钙还可以调节饲料的酸碱度,改善动物的消化吸收能力。

在医药领域,碳酸钙也有一定的应用。

它可以作为一种抗酸药物,用于缓解胃酸过多引起的胃痛和消化不良。

此外,碳酸钙还可以用于治疗骨质疏松症,补充人体所需的钙元素。

值得一提的是,碳酸钙在环境保护方面也有其重要作用。

由于其化学性质稳定,碳酸钙可以用来中和酸性废水和酸性土壤,减少对环境的污染。

此外,碳酸钙还可以被用作水处理剂,用于去除水中的
重金属离子和污染物。

碳酸钙作为一种常见的无机化合物,在不同领域都有广泛的应用。

它在建筑材料、纸张和塑料制品、饲料添加剂、医药和环境保护等方面发挥着重要的作用。

随着科学技术的不断进步,碳酸钙的应用领域还将不断拓展和深化,为人类的生活和工业发展带来更多的便利和效益。

超细碳酸钙的合成及结晶过程_诸葛兰剑

超细碳酸钙的合成及结晶过程_诸葛兰剑

第27卷第2期硅酸盐学报Vol.27,No.2 1999年4月JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY April,1999超细碳酸钙的合成及结晶过程诸葛兰剑张士成韩跃新蒋军华(苏州大学分析测试中心)(东北大学资源与环境系)(苏州非金属矿产设计研究院)摘要首先在不加添加剂的条件下,对超细碳酸钙CaCO3的结晶过程进行了研究.结果表明,CaCO3的结晶过程是先形成线束状物,随着碳化反应的继续,线束状物断裂,最后得到粒径为40~70nm的立方颗粒.通过加入添加剂,分别合成了短链状和棒状CaCO3,并对它们的形成机理进行了分析.关键词碳酸钙,超细粒子,形状,合成中图法分类号O611不同行业对超细CaCO3的晶形有不同的要求.如油墨生产,需立方或球形;而橡胶行业,需针形或链状CaCO3.为了充分利用我国丰产的石灰石矿源,提高经济效益,对结晶过程及工艺条件对超细CaCO3晶形的影响进行研究,具有着实用价值.1实验方法用自来水将CaO(化学纯)消化,配成一定浓度的石灰乳.通入CO2气体(工业纯钢瓶气体),进行碳化反应,在搅拌反应器中进行.用DDS-11A数显电导率仪跟踪反应过程.根据电导率的变化在反应过程的不同阶段取样,取样点见图1的a,b,c,d,e点.以H-600透射电镜观察反应过程中不同阶段a,b,c,d,e点产物的形貌,研究CaCO3的结晶过程.同时以D/MAX-3C型X射线衍射仪检测反应进行的程度.最后在反应过程中加入添加剂A和B,见表1,研究添加剂对CaCO3形貌的影响.在通CO2气体30min后取样.2结果和讨论2.1C aCO3的结晶过程从图2所示的XRD图中可以清楚地看到,随着反应的进行,Ca(OH)2逐渐减少,CaCO3逐渐增多,到取样点d后,Ca(OH)2消失,只存在CaCO3.根据XRD分析,生成的CaCO3是方解石型.但从图1看,d点到e点,电导率略有上升的趋势,这可能是在d点反应完毕后(见XRD1998年4月6日收到.通讯联系人:诸葛兰剑,男,31岁,硕士,工程师,苏州大学分析测试中心,江苏省苏州市215006.图),产品全部是CaCO 3,继续通CO 2气体,有可能使少量CaCO 3转变为Ca(OH)2,使电导率略为上升,由于生成的Ca(OH )2数量较少,在XRD 图上没有反映出来.图1 电导率随反应时间的变化Fig.1 Variation of conductiv ity w ith r eactive time 图2 不同反应阶段的XRD 谱F ig.2 XRD patterns w ith var ious stag es of r eaction 从图3反应过程各个阶段的照片可看到,反应前,此时只存在Ca(OH)2,它是形状不规则的颗粒,见图3上标有/反应前0的分图.通入CO 2气体后,开始了CaCO 3的结晶过程.通入CO 2气体10m in 后,即达到取样点a,形成较多的线束状物,见图3a.随着反应继续进行,Ca(OH)2逐渐减少和CaCO 3逐渐增多,线束状物逐渐断裂、减少,见图3b 和图3c.通入CO 2气体25min 和30min 后即分别达到取样点d 和e.从图2知,此时只存在CaCO 3,相应从图3d 和图3e 的T EM 照片得知,线束状物消失,最后得到的是粒径40~70nm 的CaCO 3超细颗粒.从以上结果可得出,在反应前阶段,此时只存在Ca(OH)2,呈不规则形状,无线束状物,反应到d 点后,此时只有CaCO 3,是立方超细颗粒,也无线束状物.线束状物是在Ca(OH)2和CaCO 3共同存在的阶段出现的,这表明线束状物是由Ca(OH)2颗粒和CaCO 3颗粒所组成.在乳液中通入CO 2气体,产生的CO 2-3与Ca(OH )2颗粒表面的Ca 2+形成CaCO 3晶核,然后生长成微小颗粒.由于小颗粒是存在极性的晶体[1],它的表面活性较大,定向吸附溶液中存在的Ca(OH )2小颗粒,这样,交互定向吸附,就形成了线状物,而数条线状物吸附在一起,就形成了线束状物.随着反应的进行,Ca(OH)2逐渐减少,线束状物也随之断裂、减少.当Ca(OH )2完全消失,线束状物也完全消失,形成CaCO 3小颗粒,见图3d 和图3e.由于立方CaCO 3表面能最低,在自然界中最稳定[2].所以,在无外界干扰的情况下,最后得到的是立方CaCO 3超细颗粒.2.2 添加剂对CaC O 3晶形的影响添加剂分A,B 二种,其中A 为络合剂,B 为金属离子添加剂.由于添加剂需在晶体形核#160# 硅 酸 盐 学 报 1999年图3不同反应阶段的T EM照片Fig.3T EM photog raphs wit h various stages of reactio n或生长阶段加入或之前加入才能发挥作用,因此,设计了2个方案.试验1,A和B都在反应前(即通入CO2气体前)加入;试验2,A在反应前加,B在通CO2气体15min时(b点)加入.结果分别在通CO2气体30min后,得到棒状CaCO3和短链状CaCO3,见表1.表1添加剂对C aCO3形貌的影响Table1Inf luence of additive on CaCO3with various shapesNo.Additive A Additive B Shape Size/nm(b@l)T EM observati on(flowinggas CO2for30min)-1AddingbeforereactionAddi ngbeforereactionChai n_like40@150Fig.42AddingbeforereactionAdding at/b0pointBar_like20@150Fig.4#161#第27卷第2期诸葛兰剑等:超细碳酸钙的合成及结晶过程试验1:它们先络合反应成络离子BA.通入CO 2气体后,形成CaCO 3晶核,络离子BA 吸附在晶核某一晶面上,抑制了该晶面生长[3],在晶核生长过程中,使其沿某些方向择优生长,形成棒状CaCO 3超细颗粒,见图4a,颗粒的尺寸约40nm @150nm.图4 不同形貌CaCO 3的T EM 照片F ig.4 T EM photographs of CaCO 3with various shapes试验2:首先在反应前加入添加剂A 到Ca(OH )2乳液中,A 与乳液中的Ca 2+发生络合反应,使部分Ca(OH )2固体颗粒溶解,使乳液中Ca 2+浓度增加,通入CO 2气体一段时间后,会形成较多CaCO 3的晶核,同时,由于添加剂A 在CaCO 3晶核表面的吸附,降低晶核形成的能垒,从而得到更多的、粒径较小的稳定晶核.在通CO 2气体15min 后(即b 点)再加入金属离子添加剂B,B 与A 形成络离子亦被Ca -CO 3吸附.吸附了BA 络离子的晶面,其生长受到抑制,使其它晶面沿择优方向生长,形成链状CaCO 3,见图4b,尺寸约为20nm @150nm.3 结 论(1)石灰乳即Ca(OH )2乳液为形状不规则的颗粒,当通入CO 2气体25m in 后,产品中全部为半径约为40~70nm 的超细CaCO 3颗粒.存在由CaCO 3颗粒和Ca(OH )2颗粒粘附而成的形状为线束状的中间结晶过程.(2)在反应前加入络合剂A 和金属离子添加剂B 到Ca(OH )2乳液中,在通入CO 2气体30min 后,得到棒状CaCO 3颗粒,尺寸是40nm @150nm.(3)在反应前和通入CO 2气体15m in 后,分别加入络合剂A 和金属离子添加剂B 到Ca(OH)2的乳液中,则在通CO 2气体30min 后,得到短链状CaCO 3,尺寸约为20nm @150nm.苏州非金属矿产设计研究院对本工作提供了许多帮助,谨此致谢.#162# 硅 酸 盐 学 报 1999年参 考 文 献1 Yamada H,Hara N.T ransformation of amorphous CaCO 3in the s ystem of Ca(OH)2-H 2O-CO 2.Gypsum and Lime,1986,20(3):2212 Cui Aili,W ang Zi chen,Luo Yu,et al.Synthesis of ultrafine calcium carbonate with various shapes.c 96China-Japan Sympo -sium on Particuology,Bei jing,1996:164-1673 Reeder R J.Interaction of divalent cobalt,cadmium,and bari um w ith the calcite surface during layer grow th.Geoch emical et Cosmochimica Acta,1996,60(9):1543SYNTHESIS OF ULTRAFINE CALCIUM CARBONATEAND ITS C RYSTALLIZATIONZhuge Lanj ian(T esting and Analysis Center ,Suzhou U niversity)Zhang Shichen H an Yuex inJiang Junhua (Nort heaster n U niversit y)(Suzhou Designing and Resear ch Instituteof Nonmetallic M inerals Industr y)ABSTRAC T A t first,t he crystallizat ion of ultrafine calcium carbonate w ithout additiv e is investig ated.T he results show that CaCO 3crystals initially formed is in the shape of bundles.Such crystals can be broken with the progress of carbonation,and the cubic CaCO 3with the size of 40~70nm is finally obtained.T he chain_like CaCO 3and bar_like CaCO 3can be sy nthesized by adding addit ive.T he mechanism of synthesis is discussed.KEY WORDS calcium carbonate,ultrafine par ticle,shapes,synthesis.Received:April 6,1998.Correspon dent:Zhuge Lanjian,Testing and Analysi s Center,Suzhou University,Suzhou City of Ji angs u Province 215006.#163# 第27卷第2期 诸葛兰剑等:超细碳酸钙的合成及结晶过程。

海藻酸钠调控碳酸钙晶体研究综述

海藻酸钠调控碳酸钙晶体研究综述

化 、稳 定 、形 成凝 胶 和 形 成 薄 膜 的 优 良特
性 ,能溶于乙醇 、乙醚及其他有机溶剂, 海藻酸钠溶液在遇 ̄ J l C a “ 、B a 等 ( Mg 除
外 )二 价 金 属 离 子 条件 下 迅 速 成 凝 胶 且 凝
在 自然 界 中 ,碳 酸钙 因 大 量存 在 和 在 胶 有热 不可逆性和对酸碱度特 别敏 感 。 , 工 业 中 广泛 的利 用而 备 受关 注 。制 备 不 同 海藻酸钠这种天然高分子聚合物 ,具有 毒 大 小 、形 态 、晶 型 碳 酸 钙 粒 子 以 满 足 社 会 性 低 ,良好 的生 物 相 容 性 和 生 物 降解 ,具 的需 求 ,但 是 碳 酸 钙 作 为 一 种 新 型 的 功能 有 来源 广泛 ,价 格 便宜 的优 势 。 性 材料 在 不 同领 域 中得 到 广 泛 应 用 仍 然 存 在 一些 问题 。首 先 , 目前 虽 然 有 大 量 的 学
( c a l c i t e ) 、文 石 ( a r a g o n i t e ) 、球 霰 石 ( v a t e r i t e )和 无 定形 碳 酸 钙 ,而 方 解 石 、
改善食品的性质和结构 ,添加到不同食品
中可发挥各种不同的功能 。例如作为汽水 文石 、球霰石典型的离子品格结构。 。 ” ,在 自 等 饮 料 的 稳 定 剂 ,果 冻 的添 加 剂和 奶 油 的 然 界和 生 物 体 中的 碳 酸 钙 主 要 以 方 解 石 和 增 稠 剂 ,生 产 各 种仿 生 、仿 真 食 品 ,提 高
。 。 瓣 状 、片 状 、蘑 菇 云状 、针 状 等 ,广 泛 应 花最受欢迎的糊料 2生 物 大 分 子 对 碳 酸 钙 晶 体 调 控 的研 用于建材 、橡胶 、塑料 、造纸 、涂料 、油

碳酸钙结晶水合物

碳酸钙结晶水合物

碳酸钙结晶水合物
碳酸钙结晶水合物是一种晶体化学物质,其化学式为
CaCO3·nH2O,其中n表示结晶水分子的数目。

碳酸钙结晶水合物在自然界中广泛存在,如珊瑚、贝壳、石灰石等都是由碳酸钙结晶水合物组成的。

此外,碳酸钙结晶水合物还可以用于水处理、药物制剂等领域。

在制备过程中,碳酸钙结晶水合物的晶体形态、结晶速率等都会受到各种因素的影响,如温度、浓度、pH值等。

因此,深入研究碳酸钙结晶水合物的结构与性质对于工业生产和科学研究都具有重要意义。

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碳酸钙在水溶性甲壳素溶液中的结晶行为

碳酸钙在水溶性甲壳素溶液中的结晶行为

要 依 据生物矿化基本原理 ,以甲壳素作 为有 机基质 ,探讨 了在不 同浓度 甲壳素溶液 中 C C 晶体 的 a O3
生长情况 ; 同时研究了生长体系的 p 值和温度对生成 C C 晶体的影响 。 H a O3 通过傅里 叶红外光谱 、 扫描 电子
显微镜进行表征 的结果表 明,甲壳素溶 液中形成 的 C C a O3晶体 完全不 同于纯水 中形成的 晶体 ;而且 甲壳素
生物矿化对通过仿生合成 出具有优异性能 的特殊材料具有重
要 的指导意义 。目前 ,国内外对 于生物矿化过程 的研究 主要
12 1 水溶性 甲壳素溶液的制备 ..
准确称取 不同质量的的水溶性 甲壳 素粉 末放 入 2 5℃下
有适量蒸馏 水 的 10 mL烧杯 中,在 磁 力搅 拌 器 上搅 拌 3 0 O mi , 入 5 0mL的容量瓶 中 , n后 倒 0 加纯水至刻度线 ,即配制
第 7 期
光谱学与光谱分 析
1 8 39
馏水配制 p 4 8 和 p 8 7的反应体 系。 H . 9 H .
本文 用 甲壳素作 为有 机基质 , 探讨 其对 C C 3晶体 的 aO
成核 、生长以及形态等方面的影响 。同时考 察了 晶体在 结 晶
当纯水或 甲壳 素溶 液加至将小烧 杯淹没 , 使液面 高于小烧 并
杯上沿约 5I1 之后 , 反应体 系在恒 温 2 II T T 将 5℃条件下静置结
J l ,2 0 uy 0 7
碳 酸 钙在 水 溶性 甲壳 素溶 液 中的 结 晶行 为
宋 锐 ,何领好 ,谢巧 丽 ,杨 浩
1 .郑州轻工业学 院材料与化学工程学 院,河南 郑州 2 .中国科学院研究生 院化学与化学工程学院 ,北京 4 0 0 50 2 1 0 4 009

碳酸钙晶体类型

碳酸钙晶体类型

碳酸钙晶体类型全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:碳酸钙晶体是一种常见的矿物晶体,也是一种重要的工业原料。

它具有多种晶体类型,包括方解石、白色方解石、三方晶系方解石、霰石石英岩晶体、结晶重晶石等。

下面将分别介绍这些碳酸钙晶体类型的特点和应用。

1. 方解石方解石是最常见的碳酸钙晶体类型之一,具有方解石晶体结构,在地球上广泛分布。

它的晶体结构是由钙阳离子和碳酸根离子组成的,具有六角柱状晶体形态。

方解石在建筑材料、陶瓷、化工、制药、食品等领域都有重要应用,是一种十分重要的工业原料。

2. 白色方解石白色方解石是方解石的变种,其晶体颜色较为洁白,质地细腻。

白色方解石主要用于制造高级涂料、塑料、橡胶、纸张等领域,具有很好的填充和增强功能。

3. 三方晶系方解石三方晶系方解石是方解石的另一种晶体类型,其晶体结构呈三方晶系,具有特殊的六角柱状形态。

这种碳酸钙晶体在高压高温条件下形成,具有高稳定性和抗压性,广泛应用于建筑材料、陶瓷等领域。

4. 霰石石英岩晶体霰石石英岩晶体是一种含碳酸钙成分的矿石,其晶体结构呈霰石石英岩结构,常见于变质岩中。

霰石石英岩晶体主要用于建筑材料、路面材料等领域。

5. 结晶重晶石结晶重晶石是一种特殊的碳酸钙晶体类型,其晶体结构呈结晶形态,通常呈立方晶体结构。

结晶重晶石具有良好的透明度和光泽,广泛应用于宝石加工、装饰材料等领域。

碳酸钙晶体具有多种类型,每种类型都具有特殊的晶体结构和应用领域。

通过对不同类型碳酸钙晶体的研究和开发,可以更好地利用这些资源,推动相关产业的发展和创新。

希望本文能够帮助读者更深入了解碳酸钙晶体的分类和特点,为相关领域的研究和应用提供参考。

第二篇示例:碳酸钙是一种常见的矿物,在自然界中广泛存在。

碳酸钙晶体类型主要有方解石、方解石变体以及云母状碳酸钙晶体。

下面将详细介绍这三种类型的碳酸钙晶体。

首先是方解石,方解石是最常见的碳酸钙晶体类型之一,它具有典型的六面体晶体结构。

方解石的化学式为CaCO3,属于三角晶系。

电化学水处理中碳酸钙结晶形态的研究

电化学水处理中碳酸钙结晶形态的研究

电化学水处理中碳酸钙结晶形态的研究郭正贵;王海峰;张国豪【摘要】研究在电化学水处理中,电场对CaCO3结晶形态的影响。

正常情况下,CaCO3形成稳定方解石型,其晶型通常为排列整齐、结构致密、质地坚硬的方解石型,难以去除。

但在电场效应作用下,电流为0.3 A、极板间距为50 mm时,电场力能有效地促使CaCO3结晶形式转变为较为疏松的纹石型和球霰石型晶体,使其不容易附着在管道壁上且便于剥离去除。

%The electrochemical water treatment was studied and the electric field impacted the crystal morphology of CaCO3.Under normal circumstances, CaCO3 to form stable calcite type, its crystal structure was usually neat rows, compact structure, hard calcite type, and difficult to remove.But under the electric field effect, current of 0.3 A plate spacing was 50 mm.Electric field force can effectively encourage CaCO3 crystal form into a relatively loose grain stone and vaterite crystal, which made it not easy to adhere to the pipe wall and facilitate stripping removal.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)023【总页数】3页(P101-103)【关键词】电化学;水处理;结晶形态【作者】郭正贵;王海峰;张国豪【作者单位】贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳 550025;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳 550025;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳 550025【正文语种】中文近年来,随着冶金、化工、矿业等企业的飞速发展,水在工业生产中有着举足轻重的地位,而很多企业水冷却系统由原来的直流冷却已发展成为循环冷却,实现了循环水的冷却利用,大大提高水的使用效率[1-3]。

碳酸钙研究报告

碳酸钙研究报告

碳酸钙研究报告
碳酸钙是一种重要的无机化合物,它存在于许多自然界中,以及人类的生活中。

本报告旨在研究碳酸钙的特性、结构、种类及应用。

一、碳酸钙的特性
碳酸钙是一种含氧离子的无机化合物,其化学式为CaCO3,分子量为100.086 g/mol。

在室温下,其熔点约等于1339℃,沸点约等于2580℃。

它是一种白色粉末或栗状结晶,可溶于水,有苦味,有特定的光学性质。

二、碳酸钙的结构
碳酸钙的分子结构包括氧、钙、碳原子。

但钙原子的配位形式却与其他金属碳酸盐不同,它是一种共价结构。

因此,碳酸钙的晶格远比大多数其他碳酸盐的晶格要小得多。

三、碳酸钙的种类
碳酸钙可以分为三种类型:碳酸钙、氢氧化钙和碳酸氢钙。

此外,尽管它们都有相同的化学式,但它们有不同的物理性质和化学性质。

四、碳酸钙的应用
碳酸钙在日常生活中有着广泛的用途。

它常被用于制造水泥、石灰、玻璃、画笔、涂料、医药、农药、爆米花、脱毛产品及细小物品等。

此外,它还用于肉制品、饮料和葡萄酒中,帮助保持和维持食物的质地和形状。

总之,本研究表明碳酸钙是一种重要的无机化合物,其特点、结构和种类都有所不同,并且在日常生活中有着广泛的应用。

因此,未
来研究应着眼于发掘其在工业中的更多用途,以及开发更好的应用方案。

碳酸钙结晶

碳酸钙结晶

碳酸钙结晶碳酸钙是一种在工业中很常见的物质,它是常见的勃氏钙碳酸盐中的一种,它是由一铝原子,一钙原子和三氧原子组成的一种四链碳酸盐,它具有很强的类似石膏的熟练性,也有一定的溶解性,可以被分成水来混合,也可以被熔化制成很多不同的状态,如薄片、粉末、碳酸钙结晶等。

碳酸钙结晶是一种具有非常明显的对比性的微小晶体,它可以在显微镜下看到,当把它们放大到一定的程度时,就可以看到其中的结晶结构,由于它具有独特的结晶结构,久经考验的材料,因此碳酸钙结晶在石棉、玻璃、瓷器、陶瓷、聚合物材料、电子元件、生物加工等行业得到了广泛的应用。

碳酸钙结晶的形成可以从物理方面和化学方面去分析,从物理方面来讲,它是由四链钙碳酸盐中的它们融化之后,在一定温度和压强下放置,当温度和压强恒定的时候,碳酸钙就会形成结晶,碳酸钙结晶具有独特的结晶结构,通常结晶规律可以用一些特定的数学形式去表示。

碳酸钙结晶的结晶性可以从化学方面去分析,在没有氧气的条件下,碳酸钙的溶解度和熔点都比较低,它在高温的条件下,会变为汽化状态,而在低温的条件下,就会凝结下来,形成结晶,而这些结晶的外形就是碳酸钙的结晶,由于碳酸钙结晶是由不同形状的晶体连接而成的,它们有一定的密度能力,可以将细小物质吸附在表面之上,因此碳酸钙结晶具有极强的吸附性和结晶性能。

碳酸钙结晶在工业上的应用有很多,它是一种通用的材料,它可以用于制造各种地板、墙壁、涂料、透明的屏幕等,其中最常用的材料就是使用碳酸钙结晶制作的石膏,它在建筑中被用于制作墙体、屋顶、地面等,它也常用于制作水泥、陶瓷、玻璃等,因此碳酸钙结晶在工业上的应用还是非常广泛的。

通过以上介绍,我们可以知道碳酸钙结晶是一种通用的物质,它有极强的结晶性能,在工业上有着广泛的应用,例如可以用于建筑、陶瓷、玻璃等工业。

它的结晶结构可以用特定的数学形式去表示,也可以用化学方法分析它的形成原理,而它最重要的就是具有极强的吸附性,可以将细小物质吸附在表面之上,从而起到一定的保护作用,帮助工业制造更好的产品。

碳酸钙晶体结构

碳酸钙晶体结构

碳酸钙晶体结构
碳酸钙晶体结构
碳酸钙是一种常见的无机化合物,其晶体结构为正交晶系。

每个碳酸钙分子由一个碳原子和三个氧原子组成,其中每个氧原子都与一个钙离子相连。

在晶体中,碳酸钙分子排列成平行于a轴和c轴的层状结构。

这些层之间通过共面的氧原子相互连接,并形成三维网状结构。

这种结构使得碳酸钙具有较高的稳定性和硬度。

在晶体中,每个碳酸钙分子都被包围在六个相邻的钙离子周围,并与它们之间共享氧原子。

这种“六配位”的结构使得碳酸钙分子能够有效地吸附其他离子和分子,并在自然界中扮演着重要的角色。

总之,碳酸钙晶体结构是一种复杂而稳定的三维网状结构,由层状排列的碳酸钙分子通过共面氧原子相互连接而成。

这种结构赋予了碳酸钙许多特殊的性质和应用,如用于制造建筑材料、药品、食品添加剂等。

碳酸钙的晶体类型

碳酸钙的晶体类型

碳酸钙的晶体类型你知道吗?这碳酸钙,它可不仅仅是石头里的硬骨头,还是咱们生活中离不开的宝贝疙瘩。

说起来,这碳酸钙啊,它就像是自然界里的一位老艺术家,用它那独特的晶体类型,给咱们的世界添上了几分别样的韵味。

你瞅瞅那大理石,晶莹剔透,花纹独特,那就是碳酸钙的杰作。

它用一种叫做“方解石”的晶体类型,把自己装扮得那叫一个高贵典雅。

走进那些豪华的大堂,你脚下的地板,可能就是这碳酸钙的华丽变身。

它静静地躺在那里,仿佛在诉说着千年的故事,让人忍不住想要多看几眼。

再来说说珍珠,那可是女孩子们的心头好。

你知道珍珠里的主要成分是什么吗?没错,就是碳酸钙。

只不过,这珍珠里的碳酸钙可不像大理石那么张扬,它用一种更为细腻、更为柔和的方式展现自己。

那些圆润光滑、色泽温润的珍珠,就像是碳酸钙精心雕琢的艺术品,让人爱不释手。

除了这些高大上的场合,碳酸钙还悄悄地藏在咱们的日常生活中。

比如,你每天吃的钙片,里面就含有碳酸钙。

它就像是一位默默无闻的守护者,用它的力量保护着咱们的骨骼健康。

每次吃下钙片,都能感受到一股暖流在身体里流淌,仿佛在告诉自己:“别担心,有我在呢!”说到这儿,你可能会想,这碳酸钙怎么就这么厉害呢?其实啊,这都得益于它那独特的晶体类型。

不同的晶体类型,赋予了碳酸钙不同的特性和用途。

有的晶体类型让碳酸钙变得坚硬无比,可以用来做建筑材料;有的晶体类型则让碳酸钙变得细腻柔软,可以用来做饰品和药品。

而且啊,这碳酸钙还是个环保小能手呢!你知道吗?现在很多人都在提倡绿色生活、低碳出行。

而碳酸钙作为一种天然的矿物资源,它的开采和利用过程都比较环保。

更重要的是,它还可以被回收再利用,减少了对环境的污染和破坏。

所以啊,这碳酸钙可真是咱们生活中的好伙伴、好帮手。

它用自己的方式默默地守护着咱们的世界,让咱们的生活变得更加美好。

下次当你看到那些晶莹剔透的大理石、圆润光滑的珍珠或者是手中的钙片时,不妨多想想这位默默无闻的碳酸钙朋友吧!。

碳酸钙结晶综述

碳酸钙结晶综述

碳酸钙在聚合物膜上的结晶综述序言现如今经济的快速发展和城市进程的加快,传统的方法例如节约水资源、跨区域调水和修建大坝等方法已经不能满足现在人类对淡水资源的要求。

而地球上地球表面的淡水资源如湖水、河水和地下水已过度使用或滥用,导致传统的淡水资源进一步减少或盐碱化。

因此,海水淡化的前景很广阔,海水淡化为解决全球未来水危机提供了有效途径。

膜法海水淡化技术在海水淡化应用极其广泛,但是很多无机离子易在聚合物膜表面析出,会造成膜孔道的阻塞,碳酸钙为其中一个影响很大的离子。

因此,深入研究碳酸钙在聚合物薄膜表面的成核机理,能够减轻甚至避免其堵塞膜孔道的现象,进一步提高海水淡化产能。

综上所述,膜法从海水中得到淡水是最主要,最常见的一种方法,但是碳酸钙的结晶会降低膜的寿命,对碳酸钙膜上结晶机理的研究可以使海水得到综合利用。

碳酸钙在聚合物膜上的结晶综述一、我国反渗透膜法海水淡化技术现状与产业前景我国RO法海水淡化的研究始于20世纪60年代。

1965年起,中国科学院、国家海洋局等部门的有关院所对反渗透膜进行了深入研究。

国家海洋局杭州水处理中心在国内海水淡化用反渗透膜研究与开发领域一直保持领先优势,在反渗透膜材料设计与制备、大型海水淡化反渗透膜系统设计与工程应用等领域取得了一系列重要成就。

1986年,国产化醋酸纤维素非对称反渗透膜的氯化钠截留率达到95%;2000年,北京时代沃顿有限公司通过引进、消化与吸收,实现了常规反渗透膜复合材料、反渗透元件及系统结构的国产化,成长为国内最大的反渗透膜生产商,国产RO膜在国内膜市场的占有率达到10%;2009年,中国蓝星(集团)股份有限公司与日本东丽株式会社在北京合资建设国内规模最大的反渗透膜产业化基地。

2012年,《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见》指出,到2015年,我国海水淡化能力达到220万~260万m3/d,对海岛新增供水量的贡献率达到50%以上,对沿海缺水地区新增工业供水量的贡献率达到15%以上,海水淡化原料装备制造自主创新率达到70%以上;我国要建立较为完善的海水淡化产业链,关键技术、装备、材料的研发和制造能力达到国际先进水平。

碳酸钙结晶

碳酸钙结晶

碳酸钙结晶碳酸钙结晶是一种被广泛应用的无机化合物,在农业、工业、医药、建筑、食品、化学实验等领域中备受青睐。

它有着独特的性质,堪称是科学家们发现的“宝藏”。

碳酸钙结晶是由碳酸钙化合物衍生而来,是在比较高的温度下发生结晶反应所形成的。

它的结晶体型可以分为六角柱型、针型、钟形以及各种不规则形状的复式晶体。

由于这种物质的结晶形状丰富多样,可以应用在科学研究、工业制造等方面。

碳酸钙结晶具有稳定的结晶结构,它是由许多晶面组成的。

它由发生结晶反应所形成,其中晶体上的化学结构特征和自旋原子或分子等组成形成了一个三维物质构成的复合物。

碳酸钙结晶具有稳定的温度和缓解,当温度变化时,它们也会发生变化。

同时,碳酸钙结晶也具有出色的机械性能,可以抵抗高温的腐蚀。

此外,碳酸钙结晶具有优良的抗碱性,不易被酸性溶液腐蚀,广泛应用于食品工业和医药工业中。

在农业上,碳酸钙结晶可以用来作为农药和肥料的载体。

当作载体时,可以提高肥料和农药的有效吸收,提高效果;在医药工业中,它可以用于造药物,可以提高药物的有效成分释放,提高有效性;在建筑工业中,它可以用于保温、隔热和防水,因此在建筑的外墙中大量使用碳酸钙结晶;在污水处理中,碳酸钙结晶可以用来净化污水,以达到污染物的溶解和除去。

碳酸钙结晶在许多领域都有着极好的应用效果,但同时也存在一些问题,如它的容易污染。

污染可以通过各种污染物,如水污染、空气污染、植物残留物等,危害碳酸钙结晶的质量。

此外,在使用过程中也可能存在化学反应,导致碳酸钙结晶失去其特性,从而影响其应用效果。

综上所述,碳酸钙结晶是多种用途的无机化合物,在农业、工业、医药、建筑、食品、化学实验等领域得到了广泛应用。

但是,碳酸钙结晶也存在着容易受污染和可能出现化学反应的问题,应该加强对碳酸钙结晶的检测和管理,以免影响其最终的应用效果。

碳酸钙晶体结构

碳酸钙晶体结构

碳酸钙晶体结构
碳酸钙是一种常见的矿物,其晶体结构具有重要的科学意义和应用价值。

碳酸钙的晶体结构是由钙离子(Ca2+)和碳酸根离子(CO32-)组成的,它们以一定的比例结合在一起形成晶体结构。

在碳酸钙的晶体结构中,钙离子和碳酸根离子之间通过离子键相互吸引,形成了稳定的结构。

钙离子的正电荷与碳酸根离子的负电荷相吸引,使它们紧密结合在一起。

在晶体结构中,钙离子和碳酸根离子呈现出有序排列的结构,形成了规则的晶格。

碳酸钙的晶体结构是层状结构,每一层由钙离子和碳酸根离子交替排列而成。

这种层状结构使得碳酸钙具有一定的脆性和硬度,同时也使得其在化学反应中具有一定的稳定性。

除了层状结构外,碳酸钙的晶体结构还具有孪晶现象。

孪晶是指晶体中存在两个或多个晶体结构略有不同的晶粒,它们之间存在一定的取向关系。

在碳酸钙的晶体结构中,孪晶现象使得晶体表面呈现出特殊的形态,具有一定的光学性质。

碳酸钙的晶体结构不仅具有科学研究的意义,还具有广泛的应用价值。

作为一种重要的矿物,碳酸钙广泛存在于地球的岩石中,对于地球科学研究和资源勘探具有重要意义。

此外,碳酸钙还是一种重要的工业原料,广泛应用于建筑材料、化工产品、医药制剂等领域。

总的来说,碳酸钙的晶体结构是由钙离子和碳酸根离子组成的层状结构,具有稳定性、脆性和硬度。

其孪晶现象使得晶体表面具有特殊的形态和光学性质。

碳酸钙的晶体结构不仅具有科学意义,还具有广泛的应用价值,对于地球科学研究和工业生产都具有重要意义。

希望通过本文的介绍,读者能更加深入了解碳酸钙的晶体结构及其在科学研究和应用领域的重要性。

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碳酸钙在聚合物膜上的结晶综述
序言
现如今经济的快速发展和城市进程的加快,传统的方法例如节约水资源、跨区域调水和修建大坝等方法已经不能满足现在人类对淡水资源的要求。

而地球上地球表面的淡水资源如湖水、河水和地下水已过度使用或滥用,导致传统的淡水资源进一步减少或盐碱化。

因此,海水淡化的前景很广阔,海水淡化为解决全球未来水危机提供了有效途径。

膜法海水淡化技术在海水淡化应用极其广泛,但是很多无机离子易在聚合物膜表面析出,会造成膜孔道的阻塞,碳酸钙为其中一个影响很大的离子。

因此,深入研究碳酸钙在聚合物薄膜表面的成核机理,能够减轻甚至避免其堵塞膜孔道的现象,进一步提高海水淡化产能。

综上所述,膜法从海水中得到淡水是最主要,最常见的一种方法,但是碳酸钙的结晶会降低膜的寿命,对碳酸钙膜上结晶机理的研究可以使海水得到综合利用。

碳酸钙在聚合物膜上的结晶综述
一、我国反渗透膜法海水淡化技术现状与产业前景
我国RO法海水淡化的研究始于20世纪60年代。

1965年起,中国科学院、国家海洋局等部门的有关院所对反渗透膜进行了深入研究。

国家海洋局杭州水处理中心在国内海水淡化用反渗透膜研究与开发领域一直保持领先优势,在反渗透膜材料设计与制备、大型
海水淡化反渗透膜系统设计与工程应用等领域取得了一系列重要成就。

1986年,国产化醋酸纤维素非对称反渗透膜的氯化钠截留率达到95%;2000年,北京时代沃顿有限公司通过引进、消化与吸收,实现了常规反渗透膜复合材料、反渗透元件及系统结构的国产化,成长为国内最大的反渗透膜生产商,国产RO膜在国内膜市场的占有率达到10%;2009年,中国蓝星(集团)股份有限公司与日本东丽株式会社在北京合资建设国内规模最大的反渗透膜产业化基地。

2012年,《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见》指出,到2015年,我国海水淡化能力达到220万~260万
m3/d,对海岛新增供水量的贡献率达到50%以上,对沿海缺水地区新增工业供水量的贡献率达到15%以上,海水淡化原料装备制造自主创新率达到70%以上;我国要建立较为完善的海水淡化产业链,关键技术、装备、材料的研发和制造能力达到国际先进水平。

在中东地区和岛屿地区,海水化在当地经济和社会发展中,发挥了重要作用以色列百分之七十的饮用水源来自海水淡化水,2005年日产海水淡化水量达73.8万立方米;阿联酋饮用水主要依赖海水淡化水,2003年日产量达546.6万立方米;意大利西西里岛500万居民,2005年日产海水淡化水量为13.5万立方米。

目前全球海水淡化的市场成交额已达到数十亿美元。

著名的海水公司有:法国Sidem公司、英国热能公司、韩国斗山重工司、以色列公司、意大利公司等。

截止到2003年12月,全球已有130多个国家应用海水淡化技术,海水淡化日产水量约3775万立方米。


中,世界上五十分之一的人口靠海水淡化提供饮用水。

二、海水膜通透率降低原因的研究
随着使用时间的增长,海水淡化膜的通透率会降低,海水淡化的效率会受到很大影响。

膜效率降低的主要原因是受到污染物的污染。

影响其通透率的无机污染物主要有碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶以及金属氧化物和硅沉积物的等无机盐沉淀,有机物主要包括天然有机物、合成有机物以及无机—有机络合物等,藻类、细菌、真菌等微生物,悬浮物和胶体颗粒物。

无机污染主要指碳酸钙及钙、钡、锶的硫酸盐、硅酸盐等结垢物质对纳滤膜造成的污染,其中硫酸酸钙和碳酸钙等盐垢最为见。

这里主要考虑碳酸钙结晶的污染。

目前对碳酸钙结晶的研究
1采用监测溶液电导率的方法
该法研究了碳酸钙的结垢速率,包括晶核生长速率和晶粒长大速率,以及温度和阻垢剂对碳酸钙结垢速率的影响。

可以计算出在不同温度、不同阻垢剂时碳酸钙结垢的反应速率常数及活化能。

溶液析晶过程中电导率的变化,研究了碳酸钙过饱和溶液的结晶动力学,把碳酸钙的结晶析出分为晶核生长和晶粒长大,对碳酸钙沉淀过程有了进一步的认识。

2碳酸钙生物矿化的体外研究进展
碳酸钙作为生物矿化的最主要的矿物之一,长期以来一直受到材料学家、生物学家、矿物学家、医学家的广泛研究和关注。

其研
究对象使用不同的添加剂和模板调控碳酸钙的晶型与形貌对于有机-无机界面诱导矿化的机理进行了进一步的验证和更为深入的探讨。

碳酸钙结晶的主要晶形主要有三种:方解石,文石和球霰石。

方解石是热力学最稳定的晶相,其形貌常常呈规则的棱面体状;文石形貌则常为针状或集束状;球霰石其形貌多样],主要为六角状。

方解石为稳态的晶型,文石和球霰石均为亚稳态的晶型,它们形成的污垢质地疏松,比较容易除去,方解石则难以除去。

2.1传统的添加剂对碳酸钙结晶的调控
(1)添加镁离子可以稳定无定型碳酸钙抑止方解石晶核的形成而促使文石的晶核得以长大,达到调控晶型的目的。

镁离子还
可以稳定无定型碳酸钙。

(2)酸性氨基酸由于侧链带负电,可以吸引游离的或者是晶体表面的Ca2+离子,从而改变碳酸钙的结晶过程
(3)表面活性剂在溶液中或界面处具有特殊的自组装形态,因此会影响沉积过程,使得无机晶体具有特殊的形貌
(4)酸性大分子在决定碳酸钙晶体的晶型和取向上具有重要作用,而且其原因在于酸性大分子中具有很多的天冬氨酸和谷
氨酸序列,其二级结构为反β折叠片,这样在酸性大分子的
表面,就会分布着较多的酸性侧链-COO-,由于负电荷可以吸
引钙离子。

这种周期性的结构便会导致晶体的生成
(5)模仿生物体中的结构匹配原理,采用具有特殊的周期性结构的大分子,期望可以通过人为的方式从理论上预测并从实验
上获得想要得到的晶型或者晶体取向,真正达到控制的目
的。

2.2最新的研究方法
(1)微印法实现结晶位点控制
在方解石或者文石的模板晶表面通过自组装形成膜层,然后使用交联剂将膜固定在聚合物上,通过酸溶除去模板晶体就得到了刻印面,刻印面置于碳酸钙过饱和溶液时就会在表面形核并长大为晶体。

形成晶体的位置、大小等在很大程度上与模板晶类似
(2)使用AFM研究方解石在过饱和溶液中的生长
原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)的优势在于可以扫描得到样品表面的细微起伏信息,其精确度可以达到原子高度。

方解石表面的溶解和沉积微观信息就可以通过AFM的实时扫描被观察到。

这种分析方法可以大量应用于有机-无机界面作用分析,积累足够的数据,必会大大促进矿化理论的完善,并为晶体控制提供可能的手段。

(3)生物矿化的相转变机理
最近的研究表明壳层中的碳酸钙晶体并不是直接形成的,而是通过无定型碳酸钙作为前驱体,经过一段时间的相转变后才形成晶体。

Hasse等人与Weiss等人通过对不同种类的幼生贝壳的研究发现认为贝壳中的方解石或者文石相都是由ACC转变得到的。

3 三聚磷酸钠对碳酸钙结晶的影响
三聚磷酸钠不仅可以螯合多价金属离子,还具有分散、乳化溶
液、缓冲的作用和对表面活性剂的增效作用,碳酸钠主要作用是沉淀溶液中的多价金属离子和提供一定的碱度,以增加去污效果。

溶液中加入三聚磷酸钠后,透光率明显上升,随时间的变化也不大,三聚磷酸钠能够快速有效的吸附于碳酸钙微晶核的表面,使其电位改变,增强其表面电势,这样就增加了碳酸钙晶体之间的排斥力,使小晶体颗粒很难形成大的晶体颗粒。

三、本文研究内容
从膜法海水的淡化技术报到中,海水淡化膜阻垢的形成本主要和有机污染无机污染有关,其中无机污染的一种和碳酸钙在膜表面析出,阻碍膜孔有关,本论文主要研究碳酸钙在聚合物膜表面的结晶机理,这一机理的研究,可以有效的认清其结垢过程,从而采取有效的措施来应对,从而减少或避免阻垢的形成,这对海水淡化产量的提高,能量的节省都有充分的依据以及应对方法。

虽然现在对碳酸钙结晶的研究方法有很多,但是对聚合膜上的碳酸钙的结晶机理的研究还未见报道。

本实验从该点出发,通过一系列实验来探究其结晶机理,并达到最佳工艺操作条件。

实验过程中同时考察浓度,时间,温度,溶液的PH对碳酸钙结晶的影响,研究碳酸钙在海水条件下,在聚合物膜上的结晶机理。

通过测定不同条件下钙离子的结晶开始出现所需要的时间,并对结晶后的碳酸钙样用EDTA标定,分析其用量以及各项参数。

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