方解石(1014)晶面在含重金屬溶液中的生長及新生長面的溶解

作者：張曉航,吳世軍,陳繁榮

摘要：溶液中的金屬離子對方解石的生長和溶解均有影響,但關于方解石中固有的雜質離子對其溶解的影響還了解甚少。本研究利用原位原子力顯微鏡(AFM)考察了室溫下方解石(1014)晶面在含Mn^(2+)及含Cd^(2+)溶液中的生長過程,并對其新生長面直接進行原位溶解觀察。實驗表明,溶液中的Mn^(2+)和Cd^(2+)可參與方解石的生長,分別形成(Ca,Mn)CO3固溶體和(Ca,Cd)CO3固溶體。新生成的含Mn、Cd方解石的溶解速率僅為純方解石的14.3%~60.3%,說明晶體中的Mn和Cd可抑制方解石的溶解。因此方解石生長階段可通過在(1014)晶面形成含重金屬固溶體從而固定Mn和Cd,由于新生長的固溶體溶解速率小于純方解石,從而延緩Mn和Cd的遷移,并降低其環境污染的風險。

發文機構：中國科學院礦物學與成礦學重點實驗室 廣東省礦物物理與材料研究開發重點實驗室 中國科學院大學

關鍵詞：方解石CDMN生長和溶解原子力顯微鏡calciteCdMngrowth and dissolutionatomic force microscopy

分類號： P578.61[天文地球—礦物學]