6 أشكال بلورية من كربونات الكالسيوم
يمكن تقسيم كربونات الكالسيوم إلى مكعب، ومغزل، وسلسلة، وكروي، ورقائق، وإبر، وما إلى ذلك وفقًا لشكل البلورة. أشكال مختلفة من كربونات الكالسيوم لها مجالات تطبيق ووظائف مختلفة.
لذلك، من أجل تلبية احتياجات الصناعات المختلفة لمنتجات كربونات الكالسيوم البلورية المختلفة، من الضروري استخدام طرق التحكم في شكل البلورة للتحكم في عملية تبلور كربونات الكالسيوم لإنتاج منتجات بأشكال بلورية مختلفة.
1. كربونات الكالسيوم المكعبة
يشير ما يسمى بالمكعب إلى كربونات الكالسيوم التي تظهر بلوراتها على شكل مكعبات تحت المجهر الإلكتروني النافذ.
يظهر الإنتاج الصناعي أنه في عملية إنتاج كربونات الكالسيوم الصوديوم باستخدام تقنية درجات الحرارة المنخفضة، دون إضافة أي عامل تحكم في شكل البلورة، يمكن الحصول على منتج كربونات الكالسيوم المكعب عن طريق التحكم في درجة حرارة الكربنة. يعتمد الهيكل البلوري لكربونات الكالسيوم المترسبة إلى حد كبير على درجة الحرارة التي تتشكل عندها. طالما أن درجة الحرارة التي تتشكل عندها نواة البلورة أقل من 30 درجة مئوية، يمكن كربنتها إلى كربونات الكالسيوم المكعبة.
2. كربونات الكالسيوم على شكل وردة ومغزل
تستخدم كربونات الكالسيوم على شكل وردة ومغزل بشكل عام في صناعة الورق والمطاط والبلاستيك والطلاء وغيرها من الصناعات، وخاصة في ورق السجائر عالي الجودة، مما يمكن أن يحسن أداء الاحتراق ونفاذية الهواء لورق السجائر.
الطريقة الرئيسية لإنتاج كربونات الكالسيوم على شكل مغزل في بلدي هي: في درجة حرارة الغرفة، يتم التحكم في تركيز حليب الليمون عند حوالي 35٪ (نسبة الوزن)، ويتم إدخال 30-40٪ (نسبة الحجم) من غاز ثاني أكسيد الكربون المختلط في المفاعل للكربنة. تتم عملية الكربنة في درجة حرارة الغرفة. بسبب التفاعل الطارد للحرارة، ترتفع درجة حرارة المفاعل من درجة حرارة الغرفة إلى حوالي 75 درجة مئوية. يكون شكل المنتج بشكل أساسي على شكل مغزل، ويكون حجم الجسيمات عمومًا بضعة ميكرونات.
3. كربونات الكالسيوم المتسلسلة
يتكون كربونات الكالسيوم فائقة الدقة على شكل سلسلة من عدة إلى عشرات حبيبات كربونات الكالسيوم الدقيقة المتصلة ببعضها البعض، ولها بنية سلسلة. مع ظروف التوليف المختلفة، سيكون هناك أحجام جسيمات ونسب أبعاد مختلفة.
تتمتع كربونات الكالسيوم فائقة الدقة على شكل سلسلة بتأثير تقوية ممتاز على المطاط الطبيعي والمطاط الصناعي. كحشو تقوية، يمكنها استبدال الكربون الأسود أو الكربون الأسود الأبيض جزئيًا، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام كربونات الكالسيوم فائقة الدقة على شكل سلسلة كمادة مضافة في صناعات الطلاء وصناعة الورق والبلاستيك، مما يظهر أداءً ممتازًا وله آفاق تطبيق واسعة.
هناك العديد من التقارير حول توليف كربونات الكالسيوم على شكل سلسلة، ولكن الطريقة العامة هي إضافة متحكم في شكل البلورة للتحكم في نمو نواة البلورة عندما يصبح تعليق Ca (OH) 2 مستحلبًا غروانيًا لزجًا في منتصف عملية الكربنة. متحكمات شكل البلورة الرئيسية هي أملاح المغنيسيوم وأملاح البوتاسيوم وبولي فوسفات الصوديوم وأملاح المعادن القابلة للذوبان في الماء وعوامل التخلب.
4. كربونات الكالسيوم الكروية
نظرًا لنعومتها الجيدة، وقدرتها على السيولة، وقابليتها للتشتت ومقاومة التآكل، تُستخدم كربونات الكالسيوم النانوية الكروية على نطاق واسع في المطاط، وطلاء الطلاء، والحبر، والأدوية، ومعجون الأسنان ومستحضرات التجميل.
يتم تحضير كربونات الكالسيوم الكروية عادةً عن طريق تفاعل منخفض الحرارة بين ملح الكالسيوم والكربونات في محلول قلوي مركّز. المتحكمات الرئيسية في شكل البلورات هي أملاح المغنيسيوم، وأملاح البوتاسيوم، وبولي فوسفات الصوديوم.
5. كربونات الكالسيوم المتقشرة
تعتبر كربونات الكالسيوم المتقشرة مناسبة لصناعة صناعة الورق ويمكنها إنتاج ورق يتمتع بامتصاص ممتاز للحبر، وبياض، وقابلية للطباعة ونعومة. كعامل حشو وتعزيز، تتمتع كربونات الكالسيوم المتقشرة بنعومة عالية، ولمعان، ومقاومة، ومعامل مرونة في الخليط بسبب ترتيبها غير التقليدي.
عند استخدام كربونات الكالسيوم المتقشرة النانوية لصبغة الورق المطلي، فإنها تظهر سيولة جيدة وقابلية للتشتت، ولها لمعان ونعومة أفضل من كربونات الكالسيوم الخفيفة PCC المغزلية العادية.
6. كربونات الكالسيوم الإبرية
تتميز كربونات الكالسيوم الإبرية بنسبة أبعاد كبيرة. ويمكنها تحسين مقاومة الصدمات وقوة الانحناء للبلاستيك بشكل كبير عند استخدامها كحشو للبلاستيك؛ ويكون تأثير التعزيز أكثر أهمية عند استخدامها في المطاط.