석회석을 이용한 바테라이트 합성에 미치는 불순물의 영향 = Effect of Impurities on the Formation of Vaterite from Limestone

국문 초록 (Abstract)

침강성 탄산칼슘은 고무, 페인트, 플라스틱, 제지, 잉크 등 다양한 산업분야에서 무기 충전제로 널리 이용되고 있는 주요 광물중의 하나이며 다양한 방법에 의해서 합성되고 있다. 탄산칼슘은 일반적으로 세 가지의 동질이상을 가지고 있는 것으로 알려져 있으며 이중 바테라이트는 천연적으로 산출되지 않는 것으로 여겨지고 있다.
본 연구에서는 바테라이트를 합성하기 위하여 Ca(OH)₂-CH₃OH-H₂O-CO₂계를 이용한 탄산화법을 사용하다. 이때 Ca^(2+)이온농도, pH, 전기전도도 등을 조사함으로서 바테라이트의 생성 메카니즘을 알고자 하였고, 석회석의 주요 불순물인 Fe₂O₃, Na₂O 등의 불순물이 입자 형성에 미치는 영향을 조사하였다.
연구결과 백색도가 92 이상인 바테라이트를 얻기 위해서는 Fe₂O₃ 함량이 0.03%이하이어야 하며 생성율 95%이상을 유지하기 위해서는 Na₂O의 함량이 1%이하이어야 한다는 결론을 얻을 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Precipitated calcium carbonate is one of the most versatile mineral fillers and is consumed in an wide range of products including paper, paint, plastics, rubber, textiles, sealants, adhesives, and printing ink and can be produced by several methods.
Calcium carbonate has three isomorphism; vaterite, aragonite and calcite, with numerous variations of morphology in the natural mineral or organism. Formation process of vaterite in the reaction system of Ca(OH)₂-CH₃OH-H₂O-CO₂ were investigated by measuring the electrical conductivity, Ca^(2+) ion concentration, pH in the slurries, and by means of X-ray diffraction and electron microscopic observation.
It was clearly established that content of Fe₂O₃ is an important variable in whiteness and Na₂O is an important variable in vaterite's yield. We suggest that vaterite particles of whiteness over 92 are made in below 0.03% of Fe₂O₃ and yield over 50% is made in below 1% of Na₂O