氫氧根對半水硫酸鈣晶體形貌的影響機理

作者：王宇斌,張魯,毛欣鈺,王望泊,黨煒犇

摘要：以二水硫酸鈣為原料在氫氧化鈉-水體系中水熱合成不同形貌的半水硫酸鈣晶體,并通過XRD、XPS和電導率等手段對水熱產物進行表征,研究了OH^-對水熱產物晶體形貌的影響機理。結果表明,在堿性條件下可獲得不同形貌的半水硫酸鈣晶體,隨著OH^-濃度的增大,纖維狀形貌水熱產物的含量減小而短柱狀形貌的含量增多,且當OH^-濃度為1.0×10^-2 mol/L時水熱產物以短柱狀形貌為主。OH^-影響半水硫酸鈣晶體形貌的原因:OH^-會消耗溶液中的Ca^2+,從而促進二水硫酸鈣的溶解,而Ca^2+濃度的減少不利于半水硫酸鈣晶體的成核生長;同時,OH^-對二水硫酸鈣的促溶作用會增加溶液中SO4^2-的濃度,從而促進半水硫酸鈣晶體沿(110)和(200)晶面的生長;此外,OH^-在(002)晶面選擇性吸附并與該晶面的Ca^2+反應生成Ca(OH)^+和Ca(OH)2,從而阻礙半水硫酸鈣晶體沿該晶面的生長。在以上3種作用下半水硫酸鈣晶體形貌由纖維狀向短柱狀轉變。本研究可為堿性條件下生產不同形貌半水硫酸鈣晶體提供一定的理論依據。

發文機構：西安建筑科技大學資源工程學院

關鍵詞：半水硫酸鈣氫氧根晶體生長calcium sulfate hemihydratehydroxide ionscrystal growth

分類號： TQ132.32[化學工程—無機化工]