• 공학논문집
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• 제5권1호
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• pp.73-87
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• 2004

수산화칼슘현탁액과 탄산가스를 출발물질로 15~$50^{\circ}C$의 온도에서 기액반응으로 비정질 탄산칼슘($CaCO_3$.$nH_2 O$)의 생성과정을 전기저도도의 연속측정법, X-선회절법 및 투과전자현미경법을 이용하여 조사한 결과, 반응초기생성물은 비정질 탄산칼슘으로 반응현탁액의 전기전도도는 비정질 탄산칼슘의 생성 중 크게 강하하고 있으며, 이것은 수산화칼슘의 입자표면이 비정질 탄산칼슘미립자로 뒤덮여 용해를 방해받는 것과 비정질 탄산칼슘이 용액 속에서 불안정하여 즉시 용해한 다음 석출하여 칼사이트로 전이되어 미세한 침강성 탄산칼슘이 나란히 결합한 연쇄형 칼사이트가 생성된다. 비정질 탄산칼슘이 연쇄형 칼사이트로 변화하는 동안 현탁액의 전기전도도는 급격히 회복되고 이 과정에서 고농도 수산화칼슘현탁액의 외관점도가 상승한다. 이것은 연쇄형 칼사이트의 뒤얽힘에 의한 것이며, 다시 전기전도도의 1회 회복단계 이후에는 미반응 수산화칼슘에 의하여 비정질 탄산칼슘이 생성이 소멸되어 칼사이트의 성장반응이 이루어지고 pH가 9.5이하에서 연쇄형 칼사이트는 결합부분이 먼저 용해하여 결정질 탄산칼슘으로 분리생성된다. 비정질 탄산칼슘의 생성 및 합성온도의 영역은 전기전도도법에서 $15^{\circ}C$일 때 1차 강하단계(a-단계)에서 가장 적합하다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권2호
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• pp.166-170
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• 2000

굴 패각으로부터 탄산가스 화합법에 의해 제조된 결정질의 침강성 탄산칼슘을 출발원료로 하여, 습식법으로 비정질 탄산칼슘을 제조하였으며 그리고 형상제어를 행하였다. 그 결과 비정질 탄산칼슘은 결정질의 침강성 탄산칼슘을 묽은 염산용액으로 용해시킨 뒤 여기에 묽은 소다회 용액의 급속한 혼합, 침전 및 비속적인 여과과정에 따라 제조할 수 있었다. 그리고 니상 상태의 비정질 탄산칼슘을 이용하여 반응온도; 2~$85^{\circ}C$, 반응시간;5~60분의 범위에서 각각 결정화시켜 입방형, 침상형, 방추형, 구형, 판상형의 결정질 탄산칼슘을 선택적으로 제조하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.654-657
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• 2003

We obtained amorphous calcium carbonate through the carbonation reaction of $Ca(OH)_2$, and through this reaction, observed changes in particle shape and phase by electric conductivity, XRD and TEM analysis. According to the result of the analysis, in the first declining stage of electric conductivity, amorphous calcium carbonate that has formed is coated on the surface of $Ca(OH)_2$ and obstructs its dissolution, and in the first recovery stage of electric conductivity, amorphous calcium carbonate is dissolved and re-precipitated and forms chains of fine calcite particles linearly joined. In the second decline of conductivity, viscosity increases due to the growth of chains of calcite particles, and finally the calcite particles are dissolved and separated into colloidal crystalline calcite, thereby increasing electric conductivity again.

• 공업화학
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• 제3권3호
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• pp.522-526
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• 1992

반응온도 $10^{\circ}C$하에서 수산화칼슘 수용액에 $CO_2$ 가스를 흡수시켜 탄산화반응을 행하였으며 비정질탄산칼슘의 생성과 전이과정을 조사하였다. 생성된 비정질탄산칼슘은 입경 약 $0.02{\sim}0.05{\mu}m$ 정도인 구형의 초미립자로서 소량의 부착수를 포함고, $HCO^-_3$ 이온이 일부 치환된 비화학양론적인 물질이었다. 이 물질은 매우 불안정하여 반응액 내에서 쉽게 안정한 calcite로 전이하게 되는데 반응액 내의 탄산기가 $CO_3^{2-}$ 이온 지배적인 경우에는 연쇄상 calcite로 전이하였고, $HCO^-_3$ 이온 지배적인 경우에는 능면체 calcite로 전이하였다. 그러므로 비정질탄산칼슘의 전이과정을 적절히 제어함으로써 탄산칼슘 입자의 형태와 크기를 조절하는 것이 가능할 것으로 생각된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권3호
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• pp.457-462
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• 2007

Amorphous calcium carbonate (ACC) can readily be prepared using ethanol as the reaction medium and ammonium carbonate as the source of carbon dioxide. Other additives, or any elaborate pH control are not needed to form the initial calcium carbonate precipitate. Ammonia generated from ammonium carbonate maintains the reaction medium in a neutral or weakly basic condition, retarding the crystallization of ACC, while ethanol itself inhibits the dissolution of ACC. The ACC prepared in this way provides a rare opportunity to fabricate molded biomimetic crystals in vitro, but the ACC is too fragile to be fabricated into proper shapes. The malleability of ACC is, however, greatly enhanced by incorporating poly(ethylenimine) (PEI). The ACC/PEI composite can then be fabricated, using a proper mold or template, into mechanically durable biomimetic crystals of definite shape. The ACC in the ACC/PEI composite can further be transformed into vaterite by heating under N2 atmosphere, while the native ACC simply converts into calcite.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권3호
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• pp.93-98
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• 2005

물에 대한 용해도가 우수한 비정질 탄산칼슘을 이용하여 저온 영역에서 Calcite 단결정을 수열육성 하였다. 비정질 탄산칼슘 제조의 출발원료로는 $CaCl_2$, 및 $Na_2CO_3$를 이용하였으며, 반응온도와 반응시간이 중요한 인자로 작용하였다. 한편, 중량손실법에 의한 비정질 탄산칼슘의 용해도 측정결과 $NH_4NO_3$, 수용액이 Calcite 결정성장에 효과적임을 알 수 있었다. Calcite 결정의 육성에 있어 큰 성장속도를 나타내는 수열조건은 다음과 같다. 즉, 출발원료: 비정질 탄산칼슘, 수열용매: 0.01m $NH_4NO_3$, 반응온도: $180^{\circ}C$, 반응시간: 30일 이었다. 이와 같은 조건하에서 얻어진 Calcite 단결정은 전위밀도: $10^6{\sim}10^7cm^{-2}$, 투과율: $190{\sim}400nm$ 범위에서 약 80%, 복굴절율: $0.17{\sim}0.18$ 이었으며, HCOT 및 $OH^-$ 이온의 혼입에 의한 광학적 흡수가 발생하지 않음을 FT-IR분석 결과로부터 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제5권1호
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• pp.42-49
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• 1996

석회석의 고부가가치 활용의 일환으로 수산화칼슘 현탁액-탄산가스계의 반응을 통해 비정질 탄산칼슘이 합성됨을 주로 연구하였는데 이 합성물들을 확인하기 위하여 수산화칼슘 현탁액의 전기전도도의 연속측정과 생성물의 X선 회절, 전자현미경 등으로 관찰하였다. 초기 반응 생성물은 X선적으로 무정형인 즉, 비정질 탄산칼슘인 것을 규명하였으며 반응 현탁액의 전기전도도값이 비정질 탄산칼슘 합성중 크게 강하되는 특성을 밝혔다. 중간 생성물인 연쇄형 Calcite가 존재함을 밝혔으며 이 생성물은 수산화칼슘으로 합성한 비정질 탄산칼슘에서 변화한 생성물인 것을 규명하였고 비정질 탄산칼슘 합성후 곧 바로 전이되어 결정화됨을 알 수 있었다. 또한 온도 변화에 따라 비정질 탄산칼슘 합성시기 및 결정화 시기를 전기전도도를 연속측정하여 rm 변화 특성에 따라 4단계의 생성메타니즘을 규명하였다.

• 공학논문집
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• 제6권1호
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• pp.97-109
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• 2004

CaO의 첨가량에 따라 $CO_2$가스를 불어넣고 반응시간 변화에 따라 용매로 $C_2 H_5 OH$을 사용하여 에틸렌글리콜을 첨가한 CaO-$C_2 H_5 OH$-$CO_2$계의 기.액반응으로부터 비정질 $CaCO_3$의 합성과 결정구조를 전기전도도, X-선회절 및 주사전자현미경으로 조사하였다. 이 반응에서 900ml의 $C_2 H_5 OH$에 에틸렌글리콜 100ml를 첨가하고 CaO의 양을 10~40g으로 하여 $CO_2$가스를 1$\ell$/min의 유속으로 흡입시켜 얻은 합성분말의 겔형 물질을 신속히 여과, 감압하의 $60^{\circ}C$에서 건조하여 1${\mu}m$이하의 구형 vaterite상과 무정형인 비정질 $CaCO_3$을 얻었다. 그리고 비정질 $CaCO_3$의 일부는 중간생성물로서 연쇄형 calcite로 변화하는 것을 알 수 있었고 침강성 $CaCO_3$의 생성보다 먼저 초기 반응생성물은 비정질 $CaCO_3$이었고 이 경우 생성역역은 pH 7-9의 범위로 상당한 영향을 준다. 또한 비정질 $CaCO_3$은 용액 속에서 불안정하여 용해반응으로 인해서 결국 calcite로 결정화한다. 특히 비정질 $CaCO_3$은 CaO-$C_2 H_5 OH$-$CO_2$계의 반응에 의해서 침강되어 생성되거나 또는 gel상으로 된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권4호
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• pp.302-308
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• 2000

탄산칼슘을 모재로 한 형광체 제조를 위하여 비정질 탄산칼슘 전구체를 합성할 때 용액의 농도, 반응온도, 유지시간 및 모액의 pH의 영향을 조사함으로써 안정한 비정질 탄산칼슘을 합성할 수 있었으며, 물 속에 침적하여 결정화 조건을 달리하여 줌으로써 calcite, aragonite, vaterite의 결정 상을 얻을 수 있었다. 또한 활성원소로서 Sn을 첨가하여 비정질 탄산칼슘을 합성하고, 이를 결정화시켜 각 결정형에 따른 형광특성을 조사하였다. 결정형에 따른 발광강도는 calcite가 가장 우수하였으며, 발광중 심파장은 순수한 청색을 나타내는 464 nm였다. calcite의 발광강도는 여기파장 255 nm에서 최대가 되었으며, 형광램프용의 형광체로 사용하기 적합한 것으로 기대된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제17권5호
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• pp.465-473
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• 2019

Biocementation due to the microbially induced calcium carbonate precipitation (MICP) process is a potential technique that can be used for soil improvement. However, the effect of biocementation may be affected by many factors, including nutrient concentration, bacterial strains, injection strategy, temperature, pH, and soil type. This study investigates mainly the effect of chemical concentration on the formation of calcium carbonate (e.g., quantity, size, and crystalline structure) and unconfined compressive strength (UCS) using different treatment time and chemical concentration in the biotreatment. Two chemical concentrations (0.5 and 1.0 M) and three different treatment times (2, 4, and 8 cycles) were studied. The effect of chemical concentrations on the treatment was also examined by making the total amount of chemicals injected to be the same, but using different times of treatment and chemical concentrations (8 cycles for 0.50 M and 4 cycles for 1.00 M). The UCS and CCC were measured and scanning electron microscopy (SEM) analysis was carried out. The SEM images revealed that the sizes of calcium carbonate crystals increased with an increase in chemical concentrations. The UCS values resulting from the treatments using low concentration were slightly greater than those from the treatments using high concentration, given the CCC to be more or less the same. This trend can be attributed to the size of the precipitated crystals, in which the cementation efficiency increases as the crystal size decreases, for a given CCC. Furthermore, in the high concentration treatment, two mineral types of calcium carbonate were precipitated, namely, calcite and amorphous calcium carbonate (ACC). As the crystal shape and morphology of ACC differ from those of calcite, the bonding provided by ACC can be weaker than that provided by calcite. As a result, the conditions of calcium carbonate were affected by test key factors and eventually, contributed to the UCS values.