Abstract
The crystal growth of calcite at a low temperature range was carried out by the hydrothermal method using amorphous calcium carbonate which has excellent solubility in water. Amorphous calcium carbonate was prepared by the wet chemical reaction of a stoichiometric mixture of $CaCl_2\;and\;Na_2CO_3$. An important factor was the reaction temperature and time taken in preparation of the amorphous calcium carbonate. From the solubility results calculated by the weight loss method, $NH_4NO_3$ solutions were found to be the most promising solvents to grow calcite single crystals. The hydrothermal conditions for high growth rates of calcite single crystals were as follows: starting material: amorphous calcium carbonate, solvent: 0.01 m $NH_4NO_3$, temperature: $180^{\circ}C$, duration: 30 days. And properties of calcite single crystals were follows: dislocation density: $10^6{\sim}10cm^{-2}$, UV-visible transmittance: about 80% from 190 to 400 nm and birefringence: $0.17{\sim}0.18$. Also, it can be known from the FT-IR results that the absorption peak by injection of $HCO_3^-\;and\;OH^-$ ions was not shown.
물에 대한 용해도가 우수한 비정질 탄산칼슘을 이용하여 저온 영역에서 Calcite 단결정을 수열육성 하였다. 비정질 탄산칼슘 제조의 출발원료로는 $CaCl_2$, 및 $Na_2CO_3$를 이용하였으며, 반응온도와 반응시간이 중요한 인자로 작용하였다. 한편, 중량손실법에 의한 비정질 탄산칼슘의 용해도 측정결과 $NH_4NO_3$, 수용액이 Calcite 결정성장에 효과적임을 알 수 있었다. Calcite 결정의 육성에 있어 큰 성장속도를 나타내는 수열조건은 다음과 같다. 즉, 출발원료: 비정질 탄산칼슘, 수열용매: 0.01m $NH_4NO_3$, 반응온도: $180^{\circ}C$, 반응시간: 30일 이었다. 이와 같은 조건하에서 얻어진 Calcite 단결정은 전위밀도: $10^6{\sim}10^7cm^{-2}$, 투과율: $190{\sim}400nm$ 범위에서 약 80%, 복굴절율: $0.17{\sim}0.18$ 이었으며, HCOT 및 $OH^-$ 이온의 혼입에 의한 광학적 흡수가 발생하지 않음을 FT-IR분석 결과로부터 알 수 있었다.