탄산칼슘의 형성에 대한 연구

탄산칼슘은 지구상의 탄소의 가장 큰 저수지이다. 이것은 위에서 세계 바위에서 발견되고 육지- 물에 사는 생물, 그리고 진주, 산호, 대리석과 석회암 모두에서. 탄소는 탄산 칼슘에 존재할 때, 그것은 세계를 따뜻하게 하는 이산화탄소로 대기중에 있지않게 된다. 탄산칼슘의 각종 미네랄 변화를 이해하는 것은 과학자들은 대기중에 들어가기 때문에 이산화탄소를 지키기 위하여 그 형성을 제어하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

탄산칼슘의 침착은 또한 지구역사의 기록이 포함되어 있습니다. 고대의 기후를 복원하는 연구원은 온도와 대기 조성, 환경 조건의 기록과 그 광물이 형성된 당시의 바다의 상황을 위해 미네랄을 파고. 그 형성 경로의 추적을 통해 더 나은 이해와 아마도 이러한 이벤트에 대한 통찰력을 제공합니다. 

광물의 형성의 핸들을 취득하려면 PNNL, UC 버클리와 로렌스 버클리 국립연구소의 연구자들은 광물라는 핵이되기 위한 가장 초기 단계를 검토했다. 핵은 분자는 그 좋은 속도로 성장하고 작은 결정에 집합. 핵은 그것이 갑자기 예상치 못한 일이 있기 때문에 공부하는 것은 어려웠다 때문에 과학자들은 실시간으로 프로세스를 볼 수있는 현미경을 필요로하고있었습니다. 

20세기에는 연구원은 결정이 규칙적으로 형성되었다는 이론을 확립했다. 주문한 핵이 형성되면 더 많은 분자는 광물의 성장이 그 구조를 변경하지 결정에 추가되었다. 프로세스가 더 복잡해질 가능성이 있는 경우 그러나 최근 과학자들은 광물의 형성에 공헌하는 다른 것으로 생각해보고있다. 예를 들어, 이전의 실험에서, 그들은 광물 자원이 될 가능성이 있고 치밀한 액체처럼 보이는 탄산 칼슘의 형태를 보고 왔습니다.

 

안정성이 낮은 품종에서 또는 직접 칼슘과 탄산에서 방해석 형태는 액체에 용해된 경우 연구자도 생각해 보고있다. 아라고 나이트와 바테라이토는 칼 사이트보다 약간 다른 결정 구조와 탄산칼슘 광물로 카르 사이트의 형성의 단계를 나타낼 수있다. 비정질 탄산 칼슘이라는 네 번째 형식 - 액체 또는 고체이고 얻거나, ACC는 또한 미네랄을 발아하기위한 저수지지도 모릅니다. 

확인하려면 팀은 분자 주조, LBNL에서 DOE의 Office 과학자 시설의 투과형 전자 현미경으로 소형 실험실을 만들었습니다. 이 소형 실험실에서, 그들은 (클럽 소다를 만들기 위해 사용), 탄산수소나트륨과 물(식탁염과 유사한) 염화칼슘을 혼합했다. 충분히 높은 농도에서 결정이 성장했다. 핵형성과 결정 성장 동영상[온 URL을] 무엇이 일어 났는지를 기록했다. 

 

비디오는 광물의 성장은 여러 경로를 가지고 갔다는 것을 밝혔다. 어떤 결정은 2단계의 공정을 거쳐 형성되어있다. 예를 들어, 형성된 ACC의 작은 방울 모양 입자는 다음 아라고 나이트 또는 바테라이토의 결정이 방울의 표면에 나타났다. 새로운 결정이 형성되도록 그들이 핵 형성하는 드롭 중 탄산 칼슘을 소모한다. 

다른 결정은 멀리 떨어진 어떤 ACC 입자에서 자신이 등장하는 용액으로부터 직접 형성. 여러 양식은 종종 하나의 실험에서 핵 형성 - 바테라이토 결정이 성장하는 동안 근처에 적어도 하나의 칼 사이트 결정이 아라고 나이트 결정에 형성되었다. "이것은 우리가 직접 형성 과정을 시각화한 것은 처음이다"고 YoreoTL는 말했다. "우리는 많은 경로가 동시에 일어나고 관찰했다. 그리고 그들은 무작위로 일어났다. 우리는 프로세스를 제어하기 위해, 우리는 결정형에 지시할수 있는 템플릿의 일부 지의 종류를 소개 할 필요가 있다고 생각한다. 

앞으로는 Yoreo씨는 생물이 자신의 껍질과 진주를 구축하기 위해 핵 형성 과정을 제어하는 방법을 검토해 나갈 예정이다. 생물학적 생물은 세포중의 미네랄 성분의 저장소를 유지하고 언제 어디서 필요한 핵 생성을 실현하기위한 방법을 진화시켜왔다. 팀이 제어를 달성하기 위한 세포 분자를 사용하는 방법을 알고싶은 호기심입니다.