貝殻を使用して合成された沈殿炭酸カルシウムのCO2溶解速度、形態、および粒子サイズに対するさまざまな酸溶液の影響

この研究では、貝殻を使用した沈殿した炭酸カルシウム（PCC）の産生に対する酸溶液の影響を調査しました。CO32-を溶解するためのCa溶解効率と大気の観点から、結果は、1.0 mでのHcl、Hno3、Ch3CoOH、およびHCOOHが酸溶液の中で最も理想的であることを示しています。弱酸を使用すると、AlとFeの溶解度が低くなりました。これらの不純物は、pH調整プロセスを通じて主に除去され、99％以上の純度でPCCにつながる可能性があります。さらに、CH3COOHとHCOOHは、カルボキシル基の水素結合とCACO3粒子の成長に対する妨害の影響により、低いCACO3炭酸化効率を示しました。さらに、カルボキシル基の存在下では、形態は楕円形である傾向があり、粒子サイズは小さかった。特に、CH3COOHを使用した場合、初期のCaイオン濃度と低速CO2溶解速度の複合効果により、炭酸化時間と粒子サイズが最小の変化が最小限に抑えられました。しかし、酸溶液濃度の変化によるCa濃度の程度の変動は、核形成と粒子の成長の優位性に影響し、粒子サイズの変動につながりました。この研究の結果は、貝殻を使用してPCCを製造する場合、必要なPCC特性を取得するために適切な酸溶液を選択する必要があることを明らかにしました。

In this study, the influence of acid solutions on the production of precipitated calcium carbonate (PCC) using seashells was investigated. In terms of the Ca dissolution efficiency and atmosphere for dissolving CO32-, the results indicate that HCl, HNO3, CH3COOH, and HCOOH at 1.0 M were the most ideal among the acid solutions. The use of weak acids resulted in the low degree of dissolution of Al and Fe. These impurities could be mostly removed through the pH adjustment process, leading to PCC with a purity of 99% or more. Further, CH3COOH and HCOOH exhibited low CaCO3 carbonation efficiency owing to the hydrogen bonding of the carboxyl group and its hindering effect on the growth of CaCO3 particles. In addition, in the presence of the carboxyl group, the morphology tended to be oval, and the particle size was small. Particularly, when CH3COOH was used, the combined effect of the low initial Ca ion concentration and slow CO2 dissolution rate resulted in minimal changes during the carbonation time and the smallest particle size. However, variations in the degree of Ca concentration with a change in the acid solution concentration influenced the dominance of nucleation and particle growth, leading to variations in the particle size. The results of this study revealed that when manufacturing PCC using seashells, the appropriate acid solution must be selected to obtain the required PCC properties.