СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ В ПРИСУТСТВИИ ОКСИЭТИЛИДЕНДИФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ
Аннотация
Частицы карбоната кальция были синтезированы в присутствии добавок оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ). Полученный осадок исследовали седиментометрическим методом, а также с помощью дифрактометра и сканирующего электронного микроскопа. Показано, что от количества введенного в реакционную смесь ОЭДФ зависят средний размер и кристаллографическая модификация образующихся частиц (кальцит, арагонит, ватерит). При малых концентрациях кислоты образуются частицы кальцита размером 10 – 20 мкм, при концентрации 10 -2 М преобладающей модификацией становится ватерит; размер частиц при этом уменьшается на 3 порядка величины. Определение краевых углов избирательного смачивания монокристаллов кальцита растворами ОЭДФ в среде гептана и измерения межфазного натяжения на границе раствор ОЭДФ – гептан (методом висящей капли) позволили оценить зависимость межфазной энергии на границе твердая фаза – маточный раствор от СОЭДФ. Обнаруженное крайне незначительное уменьшение величины межфазной энергии с ростом позволило сделать вывод, что уменьшение размеров частиц по мере роста концентрации адсорбирующейся добавки не связано с резким уменьшением критического радиуса нуклеации, и, как следствие, с облегчением процесса нуклеации. По-видимому, основной причиной их высокой дисперсности является замедление скорости роста, вызванное адсорбцией ОЭДФ, стабилизирующей ватерит, возникающий на первом этапе кристаллизации. Таким образом, разработана простая методика получения нанокристаллов карбоната кальция (ватерита), устойчивость которого обусловлена адсорбцией оксиэтилидендифосфоновой кислоты.
Для цитирования:
Симонов Я.И., Соколов С.А., Скворцова З.Н., Траскин В.Ю. Синтез наночастиц карбоната кальция в присутствии оксиэтилидендифосфоновой кислоты. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 8. С. 96-99.
Литература
Fattah H.A., Parakhonskiy B.V., Svenskaya Yu. Size controlled hydroxyapatite and calcium carbonate particles: Synthesis and their application as templates for SERS platform. J Colloids Surfaces B: Biointerfaces. 2014. V. 118. P. 243-248. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2014.03.053.
Xyla A., Giannimaras E.K., Koutsoukos P.G. The precipitation of calcium carbonate in aqueous solutions. Colloids and Surfaces. 1991. V. 53. P. 241-255. DOI: 10.1016/0166-6622(91)80140-J.
Spanos N., Kanellopoulou D.G., Koutsoukos P.G. The Calcitic Marble/Water Interface: Kinetics of Dissolution and Inhibition with Potential Implications in Stone Conservation. Langmuir. 2006. V. 22. P. 2074-2081. DOI: 10.1021/la034015x.
Santhanam A.T., Gupta Y.P. Cleavage surface energy of calcite. Intern. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr. 1968. V. 5. P. 253-259. DOI: 10.1016/0148-9062(68)90013-2.
Dupont L., Portemer F., Figlarz M. Synthesis and study of a well crystallized CaCO3 vaterite showing a new habitus. J. Mater. Chem. 1997. V. 7. P. 797–800. DOI: 10.1039/A607761G.
