6 кристаллических форм карбоната кальция
Карбонат кальция можно разделить на кубический, веретенообразный, цепочечный, сферический, чешуйчатый, игольчатый и т. д. в зависимости от формы кристалла. Различные формы карбоната кальция имеют различные области применения и функции.
Поэтому для удовлетворения потребностей различных отраслей промышленности в различных продуктах из кристаллического карбоната кальция необходимо использовать методы контроля формы кристаллов для управления процессом кристаллизации карбоната кальция с целью получения продуктов с различными формами кристаллов.
1. Кубический карбонат кальция
Так называемый кубический относится к карбонату кальция, кристаллы которого показаны в виде кубов под просвечивающим электронным микроскопом.
Промышленное производство показывает, что в процессе производства карбоната натрия и кальция с использованием низкотемпературной технологии без добавления какого-либо агента контроля формы кристаллов, контролируя температуру карбонизации, можно получить кубический продукт карбоната кальция. Кристаллическая структура осажденного карбоната кальция во многом зависит от температуры, при которой он образуется. Пока температура, при которой образуется кристаллическое ядро, ниже 30 °C, его можно карбонизировать в кубический карбонат кальция.
2. Карбонат кальция в форме розы и веретена
Карбонат кальция в форме розы и веретена обычно используется в производстве бумаги, резины, пластика, покрытий и других отраслях, особенно в высококачественной сигаретной бумаге, что может улучшить характеристики горения и воздухопроницаемость сигаретной бумаги.
Основной метод производства карбоната кальция в форме веретена в моей стране: при комнатной температуре концентрация известкового молока контролируется на уровне около 35% (весовое соотношение), а в реактор для карбонизации вводится 30-40% (объемное соотношение) смешанного газа CO2. Процесс карбонизации проводится при комнатной температуре. Из-за экзотермической реакции температура реактора повышается от комнатной температуры до около 75°C. Морфология продукта в основном веретенообразная, а размер частиц обычно составляет несколько микрон.
3. Цепочечный карбонат кальция
Цепочечный ультратонкий карбонат кальция состоит из нескольких или десятков мелких зерен карбоната кальция, соединенных друг с другом, и имеет цепочечную структуру. При различных условиях синтеза будут разные размеры частиц и соотношения сторон.
Цепочечный ультратонкий карбонат кальция оказывает превосходное армирующее действие на натуральный и синтетический каучук. В качестве армирующего наполнителя он может частично заменить технический углерод или белую техническую сажу, значительно снижая производственные затраты. Кроме того, цепочечный ультратонкий карбонат кальция используется в качестве добавки в лакокрасочной, бумажной и пластмассовой промышленности, показывая превосходные эксплуатационные характеристики и имея широкие перспективы применения.
Существует много сообщений о синтезе цепочечного карбоната кальция, но общий метод заключается в добавлении регулятора формы кристалла для управления ростом зародыша кристалла, когда суспензия Ca(OH)2 становится вязкой коллоидной эмульсией на полпути в процессе карбонизации. Основными регуляторами формы кристалла являются соли магния, соли калия, полифосфаты натрия, водорастворимые соли металлов и хелатирующие агенты.
4. Сферический карбонат кальция
Благодаря хорошей гладкости, текучести, диспергируемости и износостойкости сферический нанокарбонат кальция широко используется в резине, лакокрасочных покрытиях, чернилах, медицине, зубной пасте и косметике.
Сферический карбонат кальция обычно получают путем низкотемпературной реакции соли кальция и карбоната в концентрированном щелочном растворе. Основными регуляторами формы кристаллов являются соли магния, соли калия и полифосфат натрия.
5. Чешуйчатый карбонат кальция
Чешуйчатый карбонат кальция подходит для бумажной промышленности и может производить бумагу с превосходной впитываемостью чернил, белизной, пригодностью для печати и гладкостью. В качестве наполнителя и армирующего агента чешуйчатый карбонат кальция имеет высокую гладкость, блеск, удельное сопротивление и коэффициент упругости в смеси благодаря своему нетрадиционному расположению.
Когда чешуйчатый нанокарбонат кальция используется для пигмента для мелованной бумаги, он показывает хорошую текучесть и диспергируемость, а также имеет лучший блеск и гладкость, чем обычный шпиндельный PCC легкий карбонат кальция.
6. Игольчатый карбонат кальция
Игольчатый карбонат кальция имеет большое соотношение сторон. При использовании в качестве наполнителя для пластмасс он может значительно улучшить ударопрочность и прочность на изгиб; эффект армирования более выражен при использовании в резине.