Synthesis of aragonite precipitated calcium carbonate by homogeneous precipitate reaction of $Ca(OH)_2\;and Na_2CO_3$

$Ca(OH)_2\;및 \;Na_2CO_3$수용액의 균일침전 반응에 의한 아라고나이트 침강성 탄산 칼슘의 합성

  • Park, Jin-Koo (Minerals & Materials Processing Division, Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources) ;
  • Park, Hyun-Seo (Mineral and Energy Resources Eng, Inha Univ.) ;
  • Ahn, Ji-Whan (Minerals & Materials Processing Division, Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources) ;
  • Kim, Hwan (School of Materials Science & Eng., Seoul National Univ.) ;
  • Park, Charn-Hoon (Mineral and Energy Resources Eng, Inha Univ.)
  • 박진구 (한국지질자원연구원 자원활용소재연구부) ;
  • 박현서 (인하대학교 자원공학과) ;
  • 안지환 (한국지질자원연구원 자원활용소재연구부) ;
  • 김환 (서울대학교 신소재공동연구소) ;
  • 박찬훈 (인하대학교 자원공학과)
  • Published : 2004.06.01

Abstract

Formation behavior of aragonite precipitated calcium carbonate was investigated with changed the concentration of $Na_2CO_3$ solution and addition method which added in the $Ca(OH)_2$ slurry at $75^{\circ}C$. In this reaction, we found that $Na^+$ ions were substituted into $Ca^{2+}$ion site then disturb the growth of calcite, and while proceed the crystal growth in a certain direction and promote the formation of aragonite. Also, a decrease of reaction rate by control the concentration of $CO_3^{2-}$ ion, induce the homogeneous precipitate reaction and increase substitution ability of $Na^+$ ions, consequently it was promote the formation and growth of aragonite.

반응온도 $75^{\circ}C$에서 $Ca(OH)_2$ slurry 및 NaOH의 혼합용액에 $Na_2CO_3$ 수용액의 농도 및 첨가방법을 변화시키면서 아라고나이트 침강성 탄산칼슘의 생성거동을 관찰하였다. 이 반응에서 $Na^+$ 이온은 탄산칼슘 격자내의 $Ca^{2+}$ 이온 자리에 치환되어 칼사이트의 성장을 지연시키고, 특정방향으로의 결정성장이 진행되어 침상형 아라고나이트의 생성을 유리하게 하는 것을 알 수 있었다. 또한, $CO_3^{2-}$ 이온농도 조절에 의한 반응속도의 감소는 균일침전반응을 유도하고, $Na^+$ 이온의 치환능력을 증대시켜 아라고나이트의 생성 및 성장을 촉진하는 것으로 판단되었다.

Keywords

References

  1. J. Crystal Growth v.60 Preipitation of calcium carbonate O.Sohnel;J.W.Mullin
  2. J. Am. Chem. Soc. v.79 Precipitation of calcite and aragonite J.L.Wray;F.Daniels
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  5. Powder Technology v.129 Effect of NaOH on aragonite precipitation in batch and continuous crystallization in causticizing reaction H.Konno(et al.)