石灰石の高度利用

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555671
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 加藤 昭夫 九州大学, 工学部, 教授 (50037727)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 城之園 恵子 九州大学, 工学部, 教務員 (20260713) ; 永島 聡子 九州大学, 工学部, 助手 (20190184) ; 槌田 潔 九州大学, 工学部, 助手 (50188562)
• Keywords: 炭酸カルシウム / コーティング / 着色

Research Abstract

着色CaCO_3の製造
1遷移金属イオンの固容 Ca(NO_3)_2水溶液からのCaCO_3の析出について、Na_2CO_3溶液混合法、尿素均一沈殿法を用いてNi^<2+>、Co^<2+>,Mn^<2+>およびFe^<3+>イオンの影響を検討し、その結果が得られた。(1)溶液混合法(35°C)においてNi^<2+>、Mn^<2+>イオンはそれぞれアラゴナイト、カルサイトへの転移を促進し、Fe^<3+>イオンはバテライトを安定化した。(2)均一沈殿法(90°C)においてNi^<2+>、Co^<2+>,Mn^<2+>、Fe^<3+>イオンはアラゴナイトを安定化し、その結果はMn^<2+>>Co^<2+>>Mn^<2+>>Fe^<3+>の順に小さくなった。また、その安定化効果が大きいほどアラゴナイトの長さや径が小さくなった。(3)溶液混合法において35°Cで合成したカルサイトではNi^<2+>,Mn^<2+>イオンを添加したとき、90°Cで合成したアラゴナイトではMn^<2+>イオンの添加により格子定数に変化が見られたので、これらのイオンとCa^<2+>イオンとの置換が起こることが示唆された。
Ni化合物によるコーティング Ni(NO_3)_2水溶液(0.01〜0.1M)に0.1Mカルサイトを懸濁させ、温度70〜90°C、反応時間5〜24時間でNi化合物で被覆され、カルサイトの合成を試みたところ、Ni(NO_3)_2濃度0.1M、カルサイト懸濁濃度0.1M、70°Cで5時間反応させたときにNiCO_3・6H_2Oで均一に被覆され、薄い緑色に着色したカルサイトが得られた。
3Co化合物によるコーティング 2と同様にCo化合物で被覆したカルサイトの合成を試みたところ、Co(NO_3)_2濃度0.001〜0.01M、カルサイト懸濁濃度0.1M、70°Cで5時間反応させたときにCo化合物で均一に被覆されたカルサイトが得られた。生成物に色は、Co(NO_3)_2濃度0.001Mのとき青色、0.01Mのとき紫色であった。生成物の光学的特性を測定するのに、購入した分光光度計(日立製作所製、U-3300型)が有効であった。

Research Products

• [Publications] 城之園恵子: "炭素均一沈殿法によるCa(NO_3)_2の結晶析出-析出物の形態および着色に対するNi^<2+>、Co^<2+>イオンの添加効果-" 無機マテリアル. 2. 492-497 (1995)
• [Publications] 城之園恵子: "溶液からの炭酸カルシウムの結晶析出におけるNi^<2+>、Co^<2+>、Mn^<2+>、Fe^<3+>イオンの添加効果" 無機マテリアル. (印刷中).
• [Publications] 城之園恵子: "CaCO_3のNi化合物による被覆" 無機マテリアル. (印刷中).