抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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0から1.62のSO<sub>4</sub><sup>2-</sup>:CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>と,~10.9のpHを有する水溶液からのCaCO<sub>3</sub>の核生成と成長を,25°Cでのバッチ反応で実験的に研究した。沈殿物の鉱物学,形態学,組成を,X線回折,フーリエ変換赤外分光法,走査型電子顕微鏡法,微小分析により特徴づけた。短い反応時間(5分から1時間)後に回収した固体は方解石とファーテライトの混合物から成り,水溶液中のSO<sub>4</sub><sup>2-</sup>:CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>比と線形に相関するS量を有する。そのとき方解石へのファーテライトの溶媒仲介変換が顕著に生じた。平衡化の24時間後,方解石は,SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>:CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>≦1を有する水溶液に対し,沈殿物中に存在する唯一の相である。SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>:CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>>1に対して,ファーテライトは,長時間(SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>:CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>=1.62>250時間),主な相として存続した。安定ファーテライト中の硫酸塩の役割を研究するために,ファーテライト,霰石,方解石の結晶構造への炭酸塩グループに対する硫酸塩の置換についての分子計算を行った。得たその結果によると,硫酸塩の少量の取り込み(<3mole%)は,ファーテライト中でエネルギー的に好都合であるが,方解石中で不都合で,霰石中で非常に不都合である。動力学的議論と結合して,コンピュータ・モデリングは熱力学情報を与え,その観測した結晶化挙動に対する信頼できる説明を提示することを可能にした。Copyright 2010 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.