超微细CaCO3结晶的控制生长

无机材料学报

超微细CaCO₃结晶的控制生长

林荣毅^1,2; 张家芸¹; 张培新²

1. 北京科技大学理化系, 北京 100083; 2. 广西大学化学化工学院, 南宁 530004

收稿日期:2000-03-28 修回日期:2000-04-17 出版日期:2001-03-20 网络出版日期:2001-03-20

Growth Control of Ultrafine CaCO₃

LIN Rong-Yi^1,2; ZHANG Jia-Yun¹; ZHANG Pei-Xin²

1. University of Science and Technology Beijing; Beijing 100083 China; 2. College of Chemistry and Chemical Engineering; Cuangxi University; Nanning 530004 China

Received:2000-03-28 Revised:2000-04-17 Published:2001-03-20 Online:2001-03-20

摘要/Abstract

摘要： 通过ＳＥＭ显微技术，从亚微观结构研究Ｎａ_５Ｐ_３Ｏ_１０对Ｃａ（ＯＨ）_２碳化反应中ＣａＣＯ_３结晶的控制生长过程．结果表明，ＣａＣＯ_３结晶的成核、生长在时间上是重叠的伴随过程．在ＣａＣＯ_３反应结晶的起始阶段，Ｎ_５Ｐ_３Ｏ_１０的存在促进了ＣａＣＯ_３的大量成核．通过ＳＥＭ可以观测到大量正稳态ＣａＣＯ_３籽晶（Ｒ＝２３～２６ｎｍ）的存在.这时，ＣａＣＯ_３晶体生长并不符合Ｚｅｎｅｒ－Ｈａｍ理论的扩散生长规律．结晶生长由穿越晶体界面的短程扩散控制．在反应结晶末期，ＳＥＭ已观测不到亚稳态ＣａＣＯ_３籽晶的存在．ＣａＣＯ_３结晶生长遵循长程扩散控制模型Ｒ（ｔ）＝（Ｄｔ）^ｎ，时间指数ｎ＝０．４８７４～０．４９９２（理论值ｎ＝０．５）．随着碳化液中Ｎａ_５Ｐ_３Ｏ_１０浓度的增大，常数λ_iD^ｎ由１６．６９降低至１１．３６，从而有效地控制ＣａＣＯ_３的结晶生长．

关键词: 超微细CaCO₃, Na₅P₃O₁₀, 晶体控制生长, 扩散生长模型

Abstract: The ultrafine CaCO₃crystal growth controlled by Na₅P₃O₁₀ in the carbonation of Ca(OH)₂suspension, was investigated by using SEM.
The results show that CaCO₃ nucleates along with the nucleus growth. The presence of Na₅P₃O₁₀ accelerates the CaCO₃ nucleation. At the
initial stage, a large number of CaCO₃ nucleus engender, and metastable tiny crystallites (R=23～26nm) can be observed in SEM imagine. The CaCO₃ crystal
growth controlled by short distance diffusion when mass pass through the crystal interface, does not correspond to Zener-Ham theory. At the next stage, the metastable
tiny crystallites disappear in SEM imagine. The CaCO₃ crystal growth abides by the long distance control model R(t)=λ_i(Dt)ⁿ, in which the time coefficient
n is 0.4874～0.4992 (theory value n=0.5) and the constant λ_iDⁿ decreases from 16.69 to 11.36. Consequently, Na₅P₃O₁₀ can effectively inhabit the CaCO₃ crystal growth.

Key words: ultrafine CaCO₃, Na₅P₃O₁₀, crystal growth control, diffusion growth mode

中图分类号:

O781

林荣毅,张家芸,张培新. 超微细CaCO₃结晶的控制生长[J]. 无机材料学报.

LIN Rong-Yi,ZHANG Jia-Yun,ZHANG Pei-Xin. Growth Control of Ultrafine CaCO₃[J]. Journal of Inorganic Materials.

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超微细CaCO₃结晶的控制生长

Growth Control of Ultrafine CaCO₃

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