Кристалiзацiя карбонату кальцiю з гiдрокарбонатних розчинiв
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe62.05.0382Ключові слова:
стадiї кристалiзацiї CaCO3, координати реакцiї, зародки твердої фази, добуток розчинностiАнотація
Дослiджувалася кiнетика видiлення СаСО3 з модельних розчинiв, утворених попереднiм насиченням деiонiзованої води СО2 з додаванням NaHCO3 та CaCl2. Особливiстю методики є практично одночасне вимiрювання активностей основних компонент кальцiй-гiдрокарбонатної водної системи (КГКВС): Ca2+, CO2, CO2−3 , pH i температури. Кристалiзацiя СаСО3 забезпечувалася дегазацiєю СО2 повiтрям. Впродовж дегазацiї процеси в КГКВС подiляються на чотири стадiї: розпад кальцiєвих комплексiв; утворення зародкiв твердої фази (ЗТФ) в об’ємi розчину; перехiдна стадiя – заключна фаза утворення ЗТФ та початок їх росту; масове видiлення СаСО3, що вiдповiдає iнтенсивному росту ЗТФ. Для другої стадiї кристалiзацiї координатою реакцiї є добуток (Ca2+)·(CO2−3 ), а для третьої та четвертої – (Ca2+)·(HCO−3 ). Для другої стадiї, використовуючи поняття добутку розчинностi СаСО3, залежного вiд розмiрiв ЗТФ, розраховано розмiри та кiнетика росту ЗТФ i їх концентрацiя. Впродовж процесу утворення ЗТФ їх розмiр практично сталий (≈8 · 10^−8 м), а концентрацiя сягає 1,5 · 10^15 м−3. Масове видiлення СаСО3 (четверта стадiя) починається при досягненнi ЗТФ розмiру ≈ 3 · 10^−7 м.
Посилання
V.Z. Kochmarskii, V.R. Gayevskii, O.V. Kochmarskii. Prognosis of the water and hardness salt deposit compositions in circulation cooling systems. In Proceedings of the 2nd Scientific and Engineering Conference of the Teaching Staff and Students of the UDAVG, 26 March–13 April 1996, Rivne (UDAVG, 1996), part 3, p. 30 (in Ukrainian).
V.Z. Kochmars'kyi. On the mechanism of crystallization of CaCO3 from water carbonate systems. Visn. RDTU 2, 37 (1999) (in Ukrainian).
P.V. Danckwerts. Gas-Liquid Reactions (McGraw Hill, 1973) [ISBN: 0070097909].
L.S. Alekseev. The development of methods of evaluation of the stability of fresh waters. Khim. Tekhnol. Vody 11, 137 (1989) (in Russian).
E.V. Khamskii. Crystallization from Solutions (Plenum Press, 1995) [ISBN: 9780306108266].
V.R. Gayevskii. Crystallization of CaCO3 from hydrocarbonate solutions. Visn. RDTU 3, 233 (2000) (in Ukrainian).
L.G. Vasina, A.V. Boglovskii, R.N. Calendarev. Study of the formation kinetics of calcium carbonate in a closed system. Trudy MEI 466, 53 (1980) (in Russian).
G.H. Nancollas, M.M. Reddy. The crystallization of calcium carbonate. II. Calcite growth mechanism. J. Coll. Interface Sci. 37, 824 (1971).
https://doi.org/10.1016/0021-9797(71)90363-8
A.M. Ivanov, V.Ya. Mikhailovskii, B.V. Galabitskii, K.A. Chervinskii. Kinetics of sodium, potassium, and calcium bicarbonate transformation in dilute aqueous solutions. Zh. Obshch. Khim. 49, 481 (1979) (in Russian).
L.N. Plummer, D.L. Parkhurst, T.M.L. Wigley. Chemical Modeling in Aqueous Systems, edited by E.A. Jenne (Am. Chem. Soc., 1979) [ISBN: 9780841204799].
A.M. Pritchard. Deposition of hardness salts. Fouling Sci. Technol. 145, 261 (1988).
https://doi.org/10.1007/978-94-009-2813-8_19
V.Z. Kochmarskii, O.V. Kochmarskii. Anti-scale treatment of water coolant with surface-active inhibitors. Voda Vodooch. Tekhnol. Nos. 1–2 (43–44), 30 (2010) (in Ukrainian).
V.A. Kireev. A Short Course of Physical Chemistry (Khimiya, 1978) (in Russian).
L.M. Hamm, A.J. Giuffre, N. Han, J. Tao, D. Wang, J.J. Yoreo, P.M. Dove. Reconciling disparate views of template-directed nucleation through measurement of calcite nucleation kinetics and binding energies. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 111, 1304 (2014).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
