氢氧根对半水硫酸钙晶体形貌的影响机理

作者：王宇斌,张鲁,毛欣钰,王望泊,党炜犇

摘要：以二水硫酸钙为原料在氢氧化钠-水体系中水热合成不同形貌的半水硫酸钙晶体,并通过XRD、XPS和电导率等手段对水热产物进行表征,研究了OH^-对水热产物晶体形貌的影响机理。结果表明,在碱性条件下可获得不同形貌的半水硫酸钙晶体,随着OH^-浓度的增大,纤维状形貌水热产物的含量减小而短柱状形貌的含量增多,且当OH^-浓度为1.0×10^-2 mol/L时水热产物以短柱状形貌为主。OH^-影响半水硫酸钙晶体形貌的原因:OH^-会消耗溶液中的Ca^2+,从而促进二水硫酸钙的溶解,而Ca^2+浓度的减少不利于半水硫酸钙晶体的成核生长;同时,OH^-对二水硫酸钙的促溶作用会增加溶液中SO4^2-的浓度,从而促进半水硫酸钙晶体沿(110)和(200)晶面的生长;此外,OH^-在(002)晶面选择性吸附并与该晶面的Ca^2+反应生成Ca(OH)^+和Ca(OH)2,从而阻碍半水硫酸钙晶体沿该晶面的生长。在以上3种作用下半水硫酸钙晶体形貌由纤维状向短柱状转变。本研究可为碱性条件下生产不同形貌半水硫酸钙晶体提供一定的理论依据。

发文机构：西安建筑科技大学资源工程学院

关键词：半水硫酸钙氢氧根晶体生长calcium sulfate hemihydratehydroxide ionscrystal growth

分类号： TQ132.32[化学工程—无机化工]