六水合碳酸鈣（CaCO3’6H2O）是一種亞穩(wěn)態(tài)碳酸鈣形態(tài),在自然條件下通常發(fā)現(xiàn)于低溫（低于5℃）、高pH、高堿度、高磷酸根濃度和富含有機質的環(huán)境中。六水合碳酸鈣很不穩(wěn)定,在溫度較高的環(huán)境下迅速轉變成其它更穩(wěn)定的碳酸鈣形態(tài)（如方解石等）,被認為是更穩(wěn)定碳酸鈣形態(tài)的前身。雖然人工合成的六水合碳酸鈣早在1865年就已經在實驗室中制備得到,但在自然界中,這種礦物直到1963年才在ikka fjord（格陵島）地區(qū)發(fā)現(xiàn),并以其發(fā)現(xiàn)的地名命名。最近,六水合碳酸鈣在海冰中被發(fā)現(xiàn),首次由直接證據(jù)證實了碳酸鈣在海冰中沉降的推測,并且是以含六個結晶水的形態(tài)出現(xiàn)的。然而,目前對六水合碳酸鈣在海冰中發(fā)生沉降及其穩(wěn)定的條件卻是知之甚少。本論文通過模擬六水合碳酸鈣在海冰中沉降的環(huán)境,嘗試找出有利于六水合碳酸鈣形成的條件。并通過進一步實驗,判斷六水合碳酸鈣能穩(wěn)定存在的條件。本論文的實驗思路是根據(jù)改變傳統(tǒng)的六水合碳酸鈣制備方法,將傳統(tǒng)高pH（pH為13左右）低鹽（鹽度為0）的制備條件改進為海冰環(huán)境下的pH（pH為8～9.5）和鹽度（可高達100以上）。在此基礎上,研究pH、鹽度、反應液濃縮速率及磷酸根離子對六水合碳... 

【文章來源】：中國海洋大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖I一z顯微鏡下海冰中的鹵水通道(Weissenbe電er等，(1992))

圖1一六水合碳酸鈣的分子示意圖‘其中藍色小球代表鈣原子，黑色小球代表碳原子，紅色小球代表氧原子，黃色小球代表氫原子)六水合碳酸鈣屬于單斜晶體系，其結構如圖1一4所示，鈣離子跟水分子的結合較與碳酸根的結合更為緊密。密度僅為 1.8g.cm一3153.54]。與無水碳酸鈣形態(tài)相比，六水合碳酸鈣屬于亞穩(wěn)定品體[37]。其溶解度隨溫度的降低而降低，與其它三種無水碳酸鈣的溶解度隨溫度降低而升高的情況恰好相反(如圖1一5)。在常溫常壓下，六水合碳酸鈣的溶解度與其他三種無水碳酸鈣形態(tài)相比也是最高的，在正常海水中，鈣離子和碳酸根離子積相對于這種礦物是非飽和的。但在溫度接近0℃時，其離子積相對于六水合碳酸鈣迅速接近飽和狀態(tài)【’8]。荃塑吧卜一鉚川.巾.一一~一.月心。n臉.0.七盆住.圖l一5六水合碳酸鈣(ikaite)、球霞石(vaterite)、文石(aragonite)和方解石(ealeite)的109(k)與溫度的關系(來自Bisehoff等， (1993))六水合碳酸鈣所發(fā)現(xiàn)的自然環(huán)境通常都是低溫(低于5℃)、高pH、高堿度、缺氧、富含有機質并伴有較高含量磷酸根離子l’‘

……棘診診ASW圖3一 1pH及鹽度對六水合碳酸鈣形成影響的實驗示意圖3.1.2實驗方法將60抖LO.IMKZHPO;溶液添加到濃度為10林M左右。之后，將0.5M 600mL的純水中，使溶液中KZHPO;的CaCIZ和 0.1MNaHCO3KZHPO;溶液中，泵的流速調節(jié)至 0.5mL/min。在整個實驗過程，通過泵輸送到通過不斷添加少量的Na0H溶液使得反應液pH的波動控制在士0.05左右。同時，溫度維持在0一l℃之間。記錄從反應開始到溶液出現(xiàn)混濁、同時溶液pH開始相對迅速地下降。另外，在pH二&5、 S=70(ASW)的條件下，進行兩次?


本文編號：2995355