Controlled precipitation of CaCO3 sub-micro crystals of well-defined structure in a multiphase system

• Autorzy: Kędra-Królik K. , Gierycz P. , Bucki J. J.

Warianty tytułu

PL

Kontrolowane wytrącanie w układzie wielofazowym submikrometrycznych kryształów CaCO3 o zdefiniowanej strukturze

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper we present the new method that allows obtaining of super fine calcium carbonate particles in a (CO2 – Ca(OH)2 – H2O) system. A new rotating disc reactor was employed as a processing unit to run this multiphase process. The device enables to control inter- and intraface mass and energy transfer as well as the macro- and micromixing effects in the reacting system. The system can be controlled by the rate of discs revolutions speed and mixing conditions in the system, reagents contact area or gas flow rate. The influence of different parameters on the reaction kinetics and precipitated powders properties were investigated. Crystallites and agglomerates morphology was examined with the Scanning Electron Microscopy (SEM). The testing with X-ray diffraction analysis confirmed that we have obtained a pure calcite, which is the most thermodynamically stable polymorph of CaCO3.

PL

W artykule przedstawiono nową metodę otrzymywania bardzo drobnych krystalitów węglanu wapnia w systemie (CO2 – Ca(OH)2 – H2O). Do realizacji tego wielofazowego układu wykorzystano reaktor z wirującym dyskiem, co umożliwia wpływanie na procesy transportu masy i energii. Możliwe jest także wykorzystanie efektów makro- i mikromieszania. Na zachowanie systemu istotny wpływ mają takie dające się kontrolować czynniki jak szybkość obrotowa dysków, powierzchnia kontaktu reagentów, czy wielkość przepływu gazu. W artykule pokazano wpływ poszczególnych czynników na szybkość reakcji. Kształt i wielkość zarówno pojedynczych krystalitów, jak i aglomeratów badano z wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego. Badania dyfrakcji rentgenowskiej potwierdziły, że w przeprowadzonych procesach otrzymywano czysty kalcyt, będący najbardziej trwałą termodynamicznie odmianą CaCO3.

Słowa kluczowe

EN

crystallite morphology; rotating disc reactor; precipitation; aggregates; calcium carbonate

PL

krystalit; reaktor z wirującym dyskiem; wytrącanie; węglan wapnia

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 51, iss. 4
• Strony: 635--639
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Kędra-Królik K.

autor

Gierycz P.

autor

Bucki J. J.

• Institute of Physical Chemistry, Polish Academy of Sciences, 01-224 Warszawa, ul. Kasprzaka 44/52, Poland

Bibliografia

• [1] O. Sohnel, J. W. Mullin, J. Cryst. Growth 60, 239-250(1982).
• [2] J. Hostomsky, A. G. Jones, J. Phys. D, 24, 165-170(1991).
• [3] C. Y. Tai, P. C. Chen, S. M. Shih, A.I.Ch.E. J. 39, 1472-1482(1993).
• [4] H. Wei, Q. Shen, Y. Zhao, Y Zhou, D. Wang, D. Xu, J. Cryst. Growth. 279, 439-446 (2005).
• [5] S. H. Kang, I. Hirasawa, W. S. Kim, C. K. Choi, J. Colloid Interface Sci. 288, 496-502 (2005).
• [6] M. Zheng, M. Gu, Y. Jin, H. Wang, P. Zu, P. Ta o, J. He, J. Mater. Sci. Eng. B, 87, 197-201 (2001).
• [7] M. Bujan, M. Skiric, N. Filipovic, N. Vdovic, N. Garti, H. Furedi-Milhofer, Langmuir 17, 6461-6470 (2001).
• [8] M. A. Osman, U. W. Suter, Chem. Mater. 14, 4408-4415 (2002).
• [9] V. A. Juvekar, M. M. Sharma, Chem. Eng. Sci. 28, 825-837 (1973).
• [10] H. Yagi, A. Iwazawa, R. Sonore, T. Matsubara, H. Nikita, Ind. Eng. Chem. Fundam. 23,153-158(1984).
• [11] A. G. Jones, J. Hostomsky, Z. Li, Chem. Eng. Sci. 47, 3817-3824 (1992).
• [12] V. Y Dindore, D. W. F. Brilman, G. F. Versteeg, Chem. Eng. Sci. 60, 467-479 (2005).
• [13] W. M. Jung, S. H. Kang, W. S. Kim, C. K. Choi, Chem. Eng. Sci. 55, 733-747 (2000).
• [14] S. Rigopoulos, A. Jones, Ind. Eng. Chem. Res. 42, 6567-6575 (2003).
• [15] L. M. Cafiero, G. Baffi, A. Chianese, R. J. J. Jachuck, Ind. Eng. Chem. Res. 41, 5240-5246 (2002).
• [16] K. Kędra-Królik, P Gierycz, J. Therm. Anal. Cal. 83, 579-582 (2006).
• [17] J. Rogut, J. Burckle, D. Bless, Novel Rotating Disc Precipitation Reactor for the Recovery of Metals from Waste Waters, ICMAT 2001, Singapore, l-6th June (2001).
• [18] T. Wejrzanowski, J. J. Bucki, "MicroMeter software", http://www.materials.pl/ research_ soft-ware.php, (2000-2006).