CaCO3 다형체 Calcite, Vaterite의 합성

목차

1. 서론(Abstract)
2. 배경 이론(Background Theory)
3. 시약 및 기구(Reagents & Appartus)
4. 실험 과정(Procedure)
5. 실험 결과(Result)
6. 토의(Discussion)
7. 참고 문헌(Reference)

본문내용

본 연구는 탄산 칼슘(CaCO3)의 다형체(polymorph) 두 개를 합성하고, 분말 X-ray 회절법(PXRD, powder X-ray diffraction)으로 이것들의 결정 구조를 해석하는 것으로 구성되어 있다. 실험을 통해 PXRD를 분석하고 고체 시료의 분말-구조 규명 과정을 이해하는 것이 목적이다.

1. 다형 현상(Polymorphism)
결정성 물질은 단위 셀의 구조에 따라 특성화되고 구분될 수 있다. 하나 이상의 가능한 단위 셀 구성을 나타내는 한 화학 종의 현상을 다형성(polymorphism)이라고 한다. 많은 결정성 물질이 특정한 열역학적 조건 하에서 결정 격자 에너지를 최소화하기 위해 상이한 다형체를 형성할 수 있다. 화학적 특성은 동일하게 유지되는 반면, 물리적 속성(용해도, 용해, 핵 형성 및 성장 역학, 생체 이용률, 형태학 및 분리 속성)은 다형체(polymorph) 사이에서 변화할 수 있다. 아래 그림(Figure 1)은 결정 격자 단위 셀 – 다형체는 상이한 각도(α, β, γ) 및 거리(a, b, c)를 나타낸다.

2. 탄산 칼슘(Calcium carbonate, CaCO3)
탄산칼슘은 광물 명이 아닌 CaCO3의 조성을 가지는 광석에 대한 명칭이다. 이러한 조성을 갖는 광물은 방해석(calcite)과 아라고나이트(aragonite), 그리고 고온상인 베이트라이트(vaterite)가 있다. 이들은 각각 삼방정계(trigonal system), 사방정계(orthorhombic system) 및 육방정계(hexagonal system)에 속하는 동질이상들이다. 베리트라이트는 방해성이나 아라고나이트의 고온상으로 자연상태에서는 불안정하여 거의 산출되지 않고 쉽게 방해석이나 아라고나이트로 상전이를 한다.

4. 바테라이트(Vaterite)
바테라이트의 결정은 육방정계(hexagonal system)에 속하며, 이 결정의 단위 세포는 a=4.13Å와 c=8.49Å 축 길이와 Z=6 값을 갖고 있다.

참고 자료

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