Particelle di carbonato di calcio carica superficiale e controllo della forma con poliacrilati di sodio

Una serie di poliacrilati di sodio (NaPA), con pesi molecolari (Mw) compresi tra 2500 e 5500 g. mol-1, sono stati utilizzati come additivi nel mezzo di precipitazione del carbonato di calcio (CaCO3). Metodi analitici come la diffrazione dei raggi X, la microelettroforesi (ME) e la microscopia elettronica a scansione (SEM), sono stati quindi eseguiti per determinare i polimorfi, il potenziale zeta e la morfologia delle particelle CaCO3 finali. I dati a raggi X indicano che le particelle CaCO3 finali hanno due polimorfi coesistenti, calcite e vaterite. La frazione di vaterite, fv, si trova a variare con la concentrazione di NaPA e Mw. I dati ME indicano che per le particelle CaCO3, il potenziale zeta, ζ, varia con la concentrazione di NaPA, Cpoly (g. L-1), e raggiunge la sua grandezza minima, zmin ad un dato valore di rapporto calcio-polimero R = / Cpoly( R ~ 0,4 mol.g-1, qualunque sia il valore del polimero Mw). Inoltre, a ζ = zmin, la frazione di vaterite delle particelle CaCO3, raggiunge il suo valore massimo, fv = fv max. Le micrografie ottenute dallo studio SEM mostrano che una diminuzione del rapporto calcio-polimero R, porta ad una diminuzione della dimensione delle particelle CaCO3. Il meccanismo con cui il NaPA modifica le proprietà superficiali del CaCO3, comporta la formazione di CaPA che comple il presente lavoro. Ad un rapporto ottimale calcio-polimero R = / Cpoly( R ~ 0,4 mol.g-1), l’effetto complessivo del polimero porta all’inibizione della crescita e alla riduzione del potenziale zeta, delle particelle CaCO3.

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