hrvatski

Mehanizam i kinetika rasta kristala polimorfa kalcijeva karbonata u umjetnoj krškoj vodi

Taloženje kalcijevih karbonata u prirodnim slatkovodnim tokovima je kompleksan i stupnjevit proces koji je vezan uz krške ekosustave i cijeli niz specifičnih i nužnih uvjeta. Najupečatljivije forme kalcijevih karbonata u prirodnom okolišu su stalagmiti, stalaktiti i sedra (sedrene barijere). Prostorno-vremenski slijed događanja koja dovode do nastajanja nekog od spomenutih oblika kalcijevih karbonata započinje otapanjem ugljikova dioksida u prirodnoj vodi, najčešće njenim prolazom kroz humusna tla. Na svojem daljnjem putu takva voda pospješuje otapanje karbonatnih stijena kalcija i magnezija pri čemu nastaju bikarbonatne soli. Ponovno taloženje kalcijevih karbonata iz bikarbonatne otopine uzrokovano je gubitkom ugljikova dioksida, a u konkretnom slučaju nastajanja sedre, pospješeno je prisutnim biljnim organizmima koji služe kao substrat [1][2]. Unatoč mnogobrojnim, uglavnom terenskim, istraživanjima do danas nije u potpunosti razlučena uloga živih organizama od čisto fizičko-kemijskih utjecaja na proces sedrenja. Cilj ovoga rada bio je istražiti mehanizam i kinetiku rasta kristala triju polimorfa kalcijeva karbonata u taložnom sustavu koji je po sastavu anorganskih komponenti sličan sastavu prirodnih tokova poznatih po intenzivnom sedrenju, usporediti ih s terenskim opažanjima te pokušati napraviti jednostavan fizičko-kemijski model sedrenja. Istraživanja su rađena u umjetno pripravljenoj krškoj vodi [3] u kojoj su koncentracije najvažnijih iona (Ca2+, Mg2+, CO32-, H+, K+, Na+, SO42-, Cl-) bile slične koncentracijama u nekim prirodnim vodotocima poznatim po intenzivnom sedrenju. Pripravljeno kristalno sjeme (kalcit, aragonit i vaterita) korišteno za iniciranje taloženja, je prethodno fizikalno i kemijski karakterizirano (mineraloški sastav, raspodjela veličine čestica i specifična površina). Rast različitih količina kristalnog sjemena praćen je mjerenjem vremenske promjene pH i koncentracije ukupno otopljenog kalcija u otopini. Analizom kinetičkih podataka određen je mehanizam rasta [4] kristala kalcita, aragonita i vaterita pri danim eksperimentalnim uvjetima. [1] Srdoč, D., Horvatinčić, N., Obelić, B., Krajcar, I., Sliepčević, A., Krš Jugosl. 11 (1985) 101. [2] Emeis, K.C., Richnow, H.H., Kempe, S., Sedimentology 34 (1987) 595. [3] Smith, E.J., Davison, W., Hamilton-Taylor, J., Water Res. 36 (2002) 1286. [4] Teng, H.H., Dove, P.M., De Yoreo, J.J., Geochim. Cosmochim. Acta 64 (2000) 2255.

Kalcijev karbonat; Mehanizam; Kinetika rasta; Umjetna krška voda

nije evidentirano