طريقة تحضير كربونات الكالسيوم فاتريت

هناك ثلاثة أشكال بلورية شائعة لكربونات الكالسيوم: أراجونيت ، فاتريت ، وكالسيت. من منظور الاستقرار الديناميكي الحراري ، فإن نوع الكالسيت هو الشكل البلوري الأكثر ثباتًا من الناحية الديناميكية الحرارية وهو موجود على نطاق واسع في الطبيعة ؛ في حين أن نوع vaterite هو الأكثر اضطرابًا ، في حالة غير مستقرة ، ولا يوجد إلا في بعض الأسماك في الطبيعة. أجهزة Otolith ، شويكات أسكيدي ، أنسجة قشريات.

هناك طريقتان رئيسيتان لتوليد كربونات الكالسيوم Vaterite ، وهما إعادة التبلور بالذوبان والتحويل المباشر للطور الصلب والصلب. في الوقت الحاضر ، يُعتقد أن طريق الذوبان وإعادة التبلور هو الطريقة الرئيسية لتوليد كربونات الكالسيوم من نوع vaterite ، أي يتم إنشاء كربونات الكالسيوم غير المتبلورة كمرحلة أولية في المحلول. ومع ذلك ، فإن قابلية ذوبان كربونات الكالسيوم من نوع الفتيريت عالية نسبيًا ، ويحدث الانحلال والتنوي اللاحق ونمو كربونات الكالسيوم من نوع الكالسيت. تحدث مثل هذه العملية بشكل مستمر ، مما يجعل كربونات الكالسيوم من نوع vaterite تتحول تدريجياً إلى كربونات الكالسيوم من نوع الكالسيت.

بدءًا من طريق وآلية التكوين ، يتم تحضير كربونات الكالسيوم عالية النقاء من نوع فاتريت بشكل أساسي عن طريق تثبيط عملية الذوبان وإعادة التبلور. في الوقت الحاضر ، يمكن تقسيم طرق التحضير الشائعة إلى ثلاثة أنواع: طريقة الكربنة ، طريقة التحويل الكيميائي مزدوج التبادل وطريقة التحلل الحراري وفقًا للمبادئ المتضمنة في عملية التوليف.

1. الكربنة

تستخدم طريقة الكربنة محلولًا قلويًا يحتوي على أملاح الكالسيوم القابلة للذوبان كمصدر للكالسيوم ، وتحضر كربونات الكالسيوم من نوع فاتريت عن طريق إدخال غاز ثاني أكسيد الكربون في المحلول والتحكم في ظروف العملية. ينقسم مصدر الكالسيوم بشكل أساسي إلى نوعين من محلول هيدروكسيد الكالسيوم المائي ومحلول قلوي كلوريد الكالسيوم. لذلك ، يتم أيضًا تحديد نظامين رئيسيين تم إعدادهما بواسطة طريقة الكربنة: نظام تفاعل Ca (OH) 2-H2O-CO2 ونظام تفاعل CaCl2-NH3 · H2O -CO2. أظهر عدد كبير من الدراسات أن كلا النظامين يمكن أن ينتجا بئر كربونات الكالسيوم.

ومع ذلك ، فإن طريقة الكربنة لها مزايا التكلفة المنخفضة ومعدات العملية البسيطة ، وهي حاليًا طريقة الإنتاج الصناعي الرئيسية لإعداد أنواع مختلفة من منتجات كربونات الكالسيوم في الداخل والخارج. في الوقت نفسه ، قام الباحثون في الداخل والخارج بزيادة معدل نقل الكتلة وتشتت غاز ثاني أكسيد الكربون في المحلول باستخدام أجهزة مثل موزعات الغاز ، وتحسين كفاءة وإنتاجية كربونات الكالسيوم من نوع vaterite. لذلك ، يتم تحضير حمض الكربونيك من نوع فاتريت عن طريق الكربنة. للكالسيوم آفاق تطبيق كبيرة.

2. طريقة التحلل المزدوج

تشير طريقة التحلل المزدوج إلى خلط محلول ملح الكالسيوم ومحلول الكربونات في ظل ظروف معينة لتوليد تفاعل تحلل مزدوج ، وفي نفس الوقت إضافة منظم شكل بلوري والتحكم في درجة حرارة التفاعل والتركيز وعوامل أخرى للتحكم في تحضير كربونات الكالسيوم فاتيرايت. بشكل عام ، أثناء التحضير ، يمكن خلط محلول واحد بسرعة في محلول آخر للتفاعل ، أو يمكن إدخال محلول واحد في المحلول الآخر عن طريق التحكم في معدل إضافة التفاعل ، ويكون التقليب مطلوبًا في نفس الوقت. تعزيز التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل.

3. طريقة التحلل الحراري

طريقة التحلل الحراري هي طريقة جديدة لتحضير كربونات الكالسيوم فاتريت ، تشير بشكل أساسي إلى تحضير كربونات الكالسيوم عن طريق التحلل الحراري لبيكربونات الكالسيوم وظروف التحكم. عادة ، يتم تحقيق الغرض من تحضير كربونات الكالسيوم من نوع vaterite من خلال التحكم في درجة حرارة التحلل ، ووقت التحلل ، ووضع التحريك والمواد المضافة باستخدام محلول مائي مشبع من بيكربونات الكالسيوم.

مبدأ التحضير لطريقة التحلل الحراري بسيط ، والعملية قصيرة ، ومتطلبات المعدات منخفضة ، ولكن نقاء كربونات الكالسيوم المنتج منخفض ، ووقت التحلل طويل ، ومن الصعب التحكم في تفاعل التحلل ؛ في الوقت نفسه ، تكون درجة الحرارة المطلوبة في عملية الإنتاج عالية واستهلاك الطاقة مرتفع. كبير ويصعب تطبيقه في الممارسة. هناك القليل من الدراسات المحلية والأجنبية حول هذه الطريقة ، ولا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به نظريًا وعمليًا.