Mineralogy and morphology of Calcium Carbonate as a function of Magnesium concentration in artificial seawater تأثير عنصر الماغنيسيوم على ترسبات معدن كربونات الكالسيوم في مياه البحر دراسة معملية

Abstract

Magnesium ions in solution affected the mineralogy and the morphology of calcium carbonate from which they precipitated Low magnesium calcite was precipitated from a solution of low ionic products with respect to carbonate and Mg Ca concentration ratio of less than 3 1 Aragonite was formed in a solution of Mg Ca concentration ratio of more than 4 1 However the increase of carbonate concentrations in the presence of magnesium ions enhanced the formation of magnesian calcite over aragonite The coexistence of magnesian calcite aragonite and vaterite indicated a kinetic control precipitation This was also shown by the increased MgCO3 content of magnesian calcite with the increase of carbonate concentrations in solution The presence of magnesium ions in artificial seawater produced acicular rather than the equant carbonate crystals which produced in magnesiumfree artificial seawater Furthermore the size of the crystals decreased with the increase of magnesium ions in the test solution

في هذا البحث المعملي وجد أن عنصر الماغنسيوم الذائب في محلول ماء البحر يؤدي إلى تغيرات معدنية ومورفولوجية لكربونات الكالسيوم المترسبة من هذا المحلول على النحو التالي 1 معدن الكالسيت المغنسيومي المنخفض والذي يحتوي على نسبة قليلة من كربونات الماغنسيوم يترسب من المحلول الذي يحتوي على نسبة تركيز عنصري الماغنسيوم الكالسيم أقل من 3 1، ويكون تركيز الكربونات الذائبة قليلة (أي بدرجة تشبع منخفضة) 2 معدن الأراجونيت يترسب من المحلول الذي يحتوي على نسبة الماغنسيوم الكالسيوم أكثر من 4 1 3 معدن الكالسيت الماغنسيومي العالي مع معدن الأراجونيت وذلك عندما يكون المحلول ذو درجة تشبع عالية بالكربونات الذائبة حيث يساعد ذلك على تفاعل عنصر الماغنسيوم مع الكربونات الذائبة ليصبح جزءا من مركب معدن الكالسيت إن تزامن ترسب معادن ثلاثة الكالسيت، الأراجونيت والفيترات يدل على ترسيب ذات طابع كاينتيكي (حركي)، وهذا واضح من زيادة كمية كربونات الماغنسيوم عند زيادة تركيز الكربونات في المحلول كما دلت الدراسة على أن وجود عنصر الماغنسيوم في المحلول يعمل على بناء بلورات معدنية من كربونات الكالسيوم ذات أشكال طولية، في حين أن البلورات المعدنية المتكونة في عدم وجود ذلك العناصر في المحلول تظهر بأبعاد متساوية إضافة إلى ذلك فقد لوحظ أن حجم البلورة المتكونة تتضائل وتتناقص في الحجم مع ازدياد تركيز عنصر الماغنسيوم في المحلول