方解石的晶体学特征及环境意义
方解石化学组成(3篇)
第1篇一、方解石的化学组成1. 化学式方解石的化学式为CaCO3，其中Ca代表钙元素，C代表碳元素，O代表氧元素。
在方解石的晶体结构中，钙离子（Ca2+）和碳酸根离子（CO32-）按照一定的比例结合，形成稳定的晶体结构。
2. 元素含量方解石中钙元素的质量分数约为40.1%，碳元素的质量分数约为12.0%，氧元素的质量分数约为47.9%。
这表明方解石是一种富含钙、碳、氧三种元素的无机化合物。
3. 化学性质（1）稳定性：方解石在常温常压下化学性质稳定，不易与其他物质发生化学反应。
（2）溶解性：方解石在水中溶解度较低，但能与酸反应生成二氧化碳气体。
（3）热稳定性：方解石在高温下分解，生成氧化钙（CaO）和二氧化碳（CO2）。
二、方解石的结构特点1. 晶体结构方解石的晶体结构属于三方晶系，具有面心立方晶格。
在晶体中，钙离子和碳酸根离子按照一定的比例排列，形成稳定的晶体结构。
2. 晶体形态方解石的晶体形态多样，常见的有菱面体、四方柱、八面体等。
晶体形态受生长条件、温度、压力等因素的影响。
3. 颜色和透明度方解石的颜色和透明度受其成分、结构等因素的影响。
纯净的方解石呈无色透明，含有杂质的方解石可呈现白色、灰色、黄色、绿色等颜色。
三、方解石的形成条件1. 地质环境方解石的形成与地质环境密切相关。
在地下热水溶液中，钙离子和碳酸根离子在适宜的条件下结合，形成方解石晶体。
2. 温度和压力方解石的形成受温度和压力的影响。
在高温高压条件下，方解石可以转化为其他碳酸盐矿物，如文石。
3. 时间方解石的形成需要一定的时间。
在地质历史长河中，方解石晶体逐渐形成、长大，最终形成大规模的矿床。
四、方解石的应用1. 建筑材料方解石是建筑材料的重要原料，可用于生产水泥、石灰、玻璃等。
2. 工业原料方解石可作为工业原料，用于生产肥料、塑料、橡胶、涂料等。
3. 医药领域方解石可用于制备胃药、钙片等医药产品。
4. 其他应用方解石还可用于制取二氧化碳、提取稀有金属、环境保护等领域。
方解石的溶蚀及其意义
方解石的溶蚀及其意义摘要方解石表面的溶蚀作用、开放系统和密闭系统下的方解石溶蚀作用、各种离子效应影响下的方解石溶蚀作用以及扩散和凝结溶蚀作用这些都是自然界存在的各种不同环境中发生的方解石溶蚀作用，产生了不同的结果，影响着岩石的性质，改变着岩石的形态，形成了不同的岩溶地貌，由此成为了一种重要的资源；此外方解石溶蚀作用在调节环境水质量和控制重金属元素的表面迁移与转化,以及在通过调节土壤的pH值间接地影响重金属离子的地球化学行中为也扮演着极其重要的角色；再次如今地表及埋藏条件下方解石溶蚀形成的空隙以及次生孔隙的发育，形成了一定规模，增加了储集体的储集和渗透能力，成为很好的储集层，具有重要的实际油藏意义。
关键词方解石；溶蚀；岩溶；孔隙；意义1 方解石简介方解石的分子式为CaCO3，常见完好的晶体，集合体常呈粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状及晶簇等，三组解理完全，断口呈玻璃光泽，完全透明至半透明，条痕白色，硬度2.703~3.0，比重2.6~2.8。
非常纯净完全透明的晶体称冰洲石，具显著的双折射现象，是重要的光学材料。
方解石的用途很广泛。
可用于化工、水泥等的工业原料，冶金工业上的熔剂，塑料、造纸、牙膏、食品中的添加剂以及建筑工业方面生产水泥和石灰的原料。
2 方解石的溶蚀作用方解石在有水和二氧化碳存在的条件下，发生化学反应而生成碳酸氢钙的过程，叫做方解石的溶蚀作用，这种作用是在CaCO3-CO2-H2O三相不平衡开放系统中进行的，是碳、水、钙循环相互关联的过程，在自然界中以各种形式普遍发生着。
方解石的溶蚀过程主要可以由以下反应方程表示：CO2 扩散入水（1）CO2 + H2O → H2CO3 物理水合（2）H2CO3 → H+ + HCO3–碳酸离解（3）CaCO3 → Ca2+ + CO32–CO32–+ H+ → HCO3–钙离子从晶格中游离（4）综合CaCO3 + CO2 + H2O → 2HCO3– + Ca2+（5）水的溶蚀力的大小取决于水中CO2含量的多少[2] ，具体有三方面影响因素：CO2的来源、水温、大气CO2的分压力。
方解石的晶体形态
方解石的晶体形态
方解石是一种常见的矿物，其晶体形态多种多样，呈现出不同的外貌和特征。
在自然界中，方解石的晶体形态可以分为多种类型，包括六面体、四面体、十二面体等，每种形态都具有独特的特点和结构。
六面体是方解石最常见的晶体形态之一。
六面体的形状呈现出六个等边的面，每个面都是一个正六边形，整体呈现出六面体的几何形状。
这种形态的方解石晶体在自然界中广泛存在，可以在矿石中或石英矿物中找到。
六面体的方解石晶体通常呈现出透明或半透明的外观，具有良好的光泽和颜色，是一种十分吸引人的晶体形态。
四面体是另一种常见的方解石晶体形态。
四面体的形状呈现出四个三角形的面，整体呈现出四面体的几何形状。
这种形态的方解石晶体在自然界中也比较常见，通常呈现出白色或浅灰色的外观，具有一定的透明度和光泽。
四面体的方解石晶体在石英矿物中也有所发现，其结构稳定，形态优美。
方解石还可以呈现出其他形态，如十二面体。
十二面体的形状呈现出十二个三角形的面，整体呈现出十二面体的几何形状。
这种形态的方解石晶体在自然界中较为罕见，呈现出独特的外观和结构。
十二面体的方解石晶体通常具有良好的透明度和光泽，颜色多样，是一种十分珍贵的晶体形态。
总的来说，方解石的晶体形态多种多样，每种形态都具有独特的外貌和特征。
无论是六面体、四面体还是十二面体，每种形态都展现出方解石的美丽和神奇。
通过对方解石不同晶体形态的观察和研究，可以更好地了解这种矿物的结构和性质，为地质学和矿物学领域的研究提供重要参考。
方解石的晶体形态不仅展现出自然界的奇妙之美，也为人们带来了无限的探索和惊喜。
方解石的光学特征
方解石的光学特征《方解石的那些事儿》嘿，朋友们！今天咱来聊聊方解石，这玩意儿可有意思啦！我记得有一次，我去一个朋友家玩，在他的书房里看到了一块奇怪的石头。
那石头白白的，亮晶晶的，一下子就吸引了我的注意。
我就问朋友：“这是啥呀？”朋友笑着说：“这就是方解石呀！”我当时就好奇了，这方解石到底有啥特别的呢？朋友开始给我介绍，说方解石有一个特别厉害的光学特征，那就是双折射。
啥是双折射呢？我当时也是一头雾水。
朋友就拿了一束光对着方解石照过去，哇塞，我看到那束光居然分成了两束！就像变魔术一样，太神奇了！朋友说这就是方解石的双折射现象。
然后他又给我详细解释，说方解石的晶体结构导致了这种现象。
我虽然听不太懂那些专业的术语，但就是觉得特别好玩。
我就拿着那块方解石，自己也照来照去，看着光在里面变来变去，感觉自己好像发现了一个大秘密似的。
从那以后，我对方解石就特别感兴趣。
每次看到方解石，我就会想起那次在朋友家的奇妙体验。
我还专门去查了一些资料，了解到方解石除了双折射，还有其他的一些光学特征呢。
比如说，方解石的解理也很有意思。
它可以沿着一定的方向很容易地被劈开，就像切豆腐一样。
而且劈开的面特别光滑，感觉就像是精心打磨过的一样。
这可真是大自然的神奇之处啊！还有啊，方解石的颜色也挺丰富的，除了常见的白色，还有黄色、粉色、橙色等等。
每一种颜色的方解石都有它独特的魅力。
有时候我就想，要是能收集各种各样颜色的方解石，那该多有意思呀！总之呢，方解石的光学特征让它变得特别独特和有趣。
通过了解方解石，我也更加感受到了大自然的奇妙和伟大。
现在每次看到方解石，我都会想起在朋友家的那个下午，那束神奇的光，还有我对方解石最初的好奇和喜爱。
哎呀呀，说了这么多，不知道你们对方解石的光学特征有没有更清楚一点呢？要是你们也对方解石感兴趣，不妨自己也去观察观察，说不定也会有像我一样的奇妙发现哦！哈哈！。
方解石化作用
方解石是一种常见的矿物，它在自然界中广泛分布，其主要成分是碳酸钙。
方解石化作用是指方解石在沉积和成岩过程中所起的作用。
以下是方解石化作用的几个方面：
沉积成岩：在沉积过程中，方解石可以以晶粒状、粉状或鲕状等形式存在，它们可以形成石灰岩、白云岩等沉积岩。
在成岩过程中，方解石可以结晶生成，形成致密的方解石晶体，进一步加强了沉积岩的硬度。
造岩作用：在变质作用过程中，方解石可以发生变质反应，形成各种变质岩，如大理岩、石灰岩等。
形成岩石圈：方解石可以组成岩石圈的一部分，成为地壳的构成元素之一。
它们可以与其他的矿物一起形成各种不同类型的岩石，如石灰岩、大理岩等。
指示地质环境：方解石的形成和分布可以指示当时的地质环境，例如气候、沉积环境、水深等等。
因此，研究方解石的特征和分布情况可以帮助我们了解地球历史时期的气候变化和地质事件。
形成洞穴和石灰岩景观：由于方解石的溶解性较强，在石灰岩地区常常会形成各种洞穴和石灰岩景观，如溶洞、石林、石峰等。
总之，方解石在自然界中的作用非常重要，它不仅参与了地球岩石圈的形成和演化，还对地球的气候和生态环境产生了重要影响。
晶体类型 方解石晶体
晶体类型方解石晶体方解石晶体是一种非常常见的矿物，属于方解石矿物群。
它的化学式为CaCO3，是由钙、碳和氧三种元素组成的化合物。
方解石晶体的结晶系统为正交晶系，晶体形状呈现出立方体、八面体以及菱面体等形状。
方解石晶体的硬度为3.5 - 4.0，密度为2.71 - 2.86 g/cm³。
方解石晶体的颜色和透明度多种多样。
大部分方解石晶体呈现出白色或无色，但也有可能呈现出黄色、红色、蓝色、绿色等不同颜色。
方解石晶体的透明度从透明到半透明不等，有时候会在晶体内部包含其他杂质而呈现出浑浊的外观。
方解石晶体的特殊性质在于它对光的偏振性有明显表现。
当光线照射到方解石晶体上时，会发生双折射现象，使得光线分成普通光和振动方向垂直的振动光。
这种双折射现象是由于方解石晶体的晶体结构不对称所引起的。
在实际应用中，方解石晶体具有多种用途。
首先，它常用于制备建筑材料，如石灰石和大理石。
由于方解石晶体的化学性质稳定，能够在高温下保持结构完整，所以它常被用作建筑材料，如石灰石和大理石的成分之一。
其次，方解石晶体被广泛用于制备肥料。
与植物相互作用时，方解石晶体可以释放出钙离子，为植物提供养分。
此外，方解石晶体还可以用于制备玻璃、陶瓷、塑料等工业材料。
除了实际应用外，方解石晶体在地质学和矿物学领域也具有重要意义。
研究方解石晶体的形态、结构和性质，可以提供关于地质过程和岩石形成历史的宝贵信息。
例如，方解石晶体的存在可以指示出地下水的渗透和溶解情况，为地下水资源的开发与利用提供重要参考。
总的来说，方解石晶体具有多种特性和用途，不仅在实际应用中发挥着重要作用，而且在科学研究中也具有深远意义。
对方解石晶体的深入研究有助于我们进一步了解地质和矿物学领域的知识，促进科学技术的进步和应用的创新。
花岗岩成分 方解石
花岗岩成分方解石花岗岩简介花岗岩是一种火成岩，由于其坚硬、耐久和美观的特性，被广泛用作建筑材料。
花岗岩是由熔融状态下的岩浆冷却凝固而成的，主要由石英、长石和云母等矿物组成。
其中，方解石是花岗岩中常见的一种矿物。
方解石的特性方解石（Calcite）是一种碳酸盐矿物，其化学组成为CaCO3。
方解石晶体通常呈现出六角柱形或六角双锥形，晶体表面有着艳丽的光泽。
它的硬度为3，在摸起来时感到相对较软。
方解石在干净透明的状态下呈现无色或白色。
然而，它也可以呈现出各种颜色，如黄色、橙色、红色、蓝色等。
这是由于方解石中微量元素的存在或晶体内部结构缺陷所引起的。
方解石具有强双折射性和正负电性。
强双折射性是指光线在方解石晶体内部传播时，会发生两次折射，使得物体产生重影效果。
正负电性是指方解石晶体的两个端面带有相反的电荷。
方解石也具有荧光特性。
当受到紫外线或其他激发光照射时，它会发出各种颜色的荧光。
方解石在花岗岩中的存在花岗岩是由多种矿物组成的复杂岩石。
除了主要成分的石英、长石和云母外，还含有一些次要或微量的矿物。
方解石就是其中之一。
方解石在花岗岩中以晶粒形式存在。
这些晶粒可以呈现出不同大小和形态，从微小的颗粒到大块的晶体都有可能。
方解石晶粒通常呈现出白色或淡黄色。
方解石作为花岗岩中的次要成分，对花岗岩的性质和外观产生了一定影响。
它可以增加花岗岩的硬度和耐久性，并赋予其特殊的纹理和颜色变化。
方解石的地质意义方解石在地质学中具有重要的意义。
它是一种常见的沉积物和变质岩的成分，广泛分布于地壳中。
方解石是海洋生物骨骼和壳体的主要成分之一。
当这些生物死亡后，它们的遗体会沉积在海底，并逐渐形成方解石岩层。
这些岩层经过长时间的压力和渗透作用，逐渐转变为固态的方解石。
方解石也是一种重要的变质岩形成矿物。
当岩浆侵入地壳并与周围岩石接触时，会引发高温和高压条件下的化学反应。
这些反应使得原本存在于岩浆中或周围的碳酸盐矿物（如大理石）转变为方解石。
方解石特征
方解石特征
方解石是一种非常有用的矿物质，其化学式为CaCO3，属于钙质矿物。
在自然界中，方解石分布广泛，存在于许多不同的岩石中，如大理石、石灰岩和白云石等。
方解石具有许多独特的特征和性质，因此在许多不同的领域中都有广泛的应用。
本文将探讨方解石的特征和应用。
首先，方解石的外观特征是非常独特的。
它通常呈现为白色或淡黄色的晶体，其晶体形态为六方晶系，具有六个面和六个角。
方解石的硬度为3，比较软，容易被划伤，而且比较脆弱。
方解石的密度为2.71g/cm，比较轻，但是在水中不溶解。
其次，方解石具有一些独特的物理和化学性质。
它是一种碱性矿物，可以和酸反应，产生二氧化碳气体。
在高温下，方解石会分解成氧化钙和二氧化碳。
方解石也是一种双折射矿物，这意味着它可以将光线分成两个不同的方向传播。
这种双折射性质使得方解石在光学领域中有广泛的应用，如用于制作偏光片和光学仪器。
除了在光学领域中的应用外，方解石在许多其他领域中也有广泛的应用。
例如，在建筑和建筑材料行业中，方解石被广泛用于制造水泥和石膏。
它还可以用于清洁和磨光金属表面，以及制造彩色玻璃和陶瓷。
在医药领域中，方解石被用作抗酸剂和胃药，可以缓解胃酸和消化不良。
此外，方解石还被用于制作化妆品和口红等化妆品。
总的来说，方解石是一种非常有用的矿物质，具有许多独特的特征和性质。
它在许多不同的领域中都有广泛的应用，从建筑和建筑材
料到医药和化妆品。
对于那些对这种矿物质感兴趣的人来说，学习方解石的特征和应用是非常有价值的。
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学士学位论文题目方解石晶体结构特征及环境意义学生指导教师教授年级 2007级专业资源勘查工程系别资源系学院地理科学学院哈尔滨师范大学2011年5月方解石晶体学特征及环境意义摘要：方解石( CaCO3)是分布最广的矿物之一,是碳酸盐岩成岩过程中充填胶结作用最常见和最重要矿物之一，它还是一种非常重要的环境矿物。
方解石晶体形貌、结构与化学成分可以反映其成岩流体中的成分、介质温度与压力等,同时，方解石能有效除去废水中的磷，已有研究表明方解石可有效去除水中磷酸盐 ,且成本低廉, 但对它的除磷机理仍存在较大争议, 为此本文总结了方解石去除水中磷酸盐的机理及影响因素为我国水污染的防治提供理论和技术支撑。
关键词：方解石晶体结构除磷环境意义一、方解石的晶体结构特征方解石化学式为CaCO3,三方晶系；D63d-R3c；菱面体晶胞：a rh=0.637nm,ａ=46。
07′；z=6；如果转换成六方（双重体心）格子，则：ａh=0.499nm,c h=1.706nm;z=6.具体结构特征如下图1：图1 方解石的晶体结构二、方解石的形态和颜色常见完好晶体。
形态多种多样，不同聚型达200种以上。
主要呈平行[0001]发育的柱状及平行{0001}发育的板状和各种状态的菱面体或复三方偏三角面体。
方解石常依（0001）形成接触双晶，更常依（0112）形成聚片双晶，这一聚片双晶纹在解理面上的方位与白云石不同，在自然界，这种聚片双晶的出现，可用以说明方解石形成后，曾遭受地质应力的作用。
普通方解石为白色或无色，含有其他颜色亦不少，条痕白色。
方解石的集合体形态也是多种多样的。
由片状（板状）或纤维状的方解石，呈平行或近似平行的连生体，分别称为层解石和纤维方解石，如图2-1。
还有致密块状（石灰岩）、粒状（大理石）、土状（白垩）及晶簇状等，如图2-2：图2-1 层状方解石集合体图2-2 粒状方解石集合体三、方解石的物理化学特征化学组成：常含Mn,Fe,Zn,Mg等类质同像替代物；当它们达到一定的量时，可形成锰方解石、铁方解石、锌方解石、镁方解石等变种。
此外，晶体中还常见水镁石、白云石、铁的氢氧化物及氧化物、硫化物、石英等机械混入物。
物理性质：无色或白色，玻璃光泽，透明至半透明，有时被Fe、Mn、Cu等元素染成浅黄、浅红、紫、褐黑色。
无色透明的方解石称为冰洲石。
解理{1011}完全；在应力影响下，沿{0112}聚片双晶方向滑移成裂开，硬度为3，相对密度2.6-2.9，遇冷稀盐酸剧烈起泡，纯净透明的称为冰洲石（Iceland Spar），具有强烈双折射和三组完全解理，某些方解石具发光性。
四、方解石的形成、产状、用途及产地（一）方解石的形成1 海洋中的浮游植物和动物对碳酸盐沉积的主要机制可归结为3种:(1) 海洋中的浮游植物通过光合作用利用水体中CO2和HCO-3中的C,使水溶液的pH值提高从而引起碳酸盐的沉积。
方程式为：2HCO-3 + Ca2+＜——＞CaCO3↓ +CH2O +O2 ↑(2) 海洋浮游植物通过自身的生理生态过程促进碳酸盐的沉积。
颗石藻是细胞外表面具有颗石片落的海洋超微浮游钙化植物,颗石藻除了通过光合作用将CO2转化为有机质外,还可通过细胞内的高尔基体/颗石体的代谢将由CO2溶于水形成的HCO-3离子吸收和固定,并形成以CaCO3为主要成分的钙质片落(颗石片落) ,然后被转运到细胞表面。
(3) 生物钙化作用。
Ca2 +是许多生物的生理功能元素和重要结构组分,但是细胞内过高的Ca2+浓度会使细胞中毒, 然而在海洋环境中, 细胞外的Ca2+浓度比细胞内的高几个数量级,所以生物通过Ca2+交换泵交换析出钙,形成生物钙质骨架 ,碳酸酐(Carbonic Anhydrase, CA)参与了一些生物钙质骨架的形成。
2 藻类生物对碳酸盐的沉积作用:水体中CO2被藻类生物消耗的同时引局部水体pH 值提高,水体中HCO3-转化为CO32- ,同时造成CaCO3的沉积。
某些藻类生物体可以通过自身的生理生态过程沉淀CaCO3,并以CaCO3为其骨骼,这些钙质骨骼藻类沉积后成为藻灰岩、藻白云岩等生物化学岩的重要建造者。
（二）产状方解石的晶体形状多种多样，石灰岩、大理岩和美丽的钟乳石之主要矿物即为方解石。
在泉水中可沉积出石灰华，在火成岩内亦常为次生矿物，在玄武岩流的杏仁孔穴中，沉积岩之裂缝内常有方解石充填而成细脉，或透过生物学作用，以贝壳或岩礁的方式产出。
（三）用途冰洲石因具双折射，常被利用于偏光棱镜，如以一定的方式切割成柱状，可当显微镜之棱镜，检测矿物之光学性，其品质要件须为：无色透明，内部不含气泡或裂痕，不带双晶或歪曲，0.5寸（12.5mm）立方以上。
一般方解石用于化工、水泥等工业原料。
方解石在冶金工业上用做熔剂，在建筑工业方面用来生产水泥、石灰。
在环境方面用于指示环境和除磷。
（四）产地方解石见于中央山脉东斜面之结晶石灰岩，西部第三纪及第四纪石灰岩，以及金瓜石金铜矿床中。
全世界所有的矿物晶型以方解石居冠，少说也有200种以上。
代表产地有美国、墨西哥、英国、法国、德国。
五、方解石的环境意义（一）环境指示意义方解石晶体发育为非常完整的六方短柱状和六方板状，为六方柱m{ 1010}与平行双面c{ 0001}的聚形。
天然方解石晶形中可出现六方柱与菱面体的聚形,但以六方柱与平行双面的聚形出现者少见。
大多数晶体无色透明，晶面平整、晶棱平直。
晶体的顶面由一层大小不等的正三角形晶体组成的壳状表面，晶体中心普遍发育有“△”生长台阶。
这些生长台阶分为两类:一类晶体中心的生长台阶凸出明显，呈锥状，类似三方单锥与单面的聚形，顶面有蚀坑，部分则为完整三角形平面。
另一类生长台阶为简单的平面“三角形，晶面平整( 图3-1（a))。
偏光显微镜下观察方解石砂薄片，单偏光与正交偏光显微镜下均可见方解石在( 0001) 面上显示出三角形生长锥( 图3-1（b)。
经环境扫描电子显微镜观察发现( 图3-1（c）、（d),晶体中心凸出的生长锥的侧面均有平行的生长阶梯，进一步观察发现阶梯层是由取向相同的“△”小晶体排列而成，顶角指向生长锥顶面[1]。
图3-1( a) 手标本照片: 方解石的六方柱状晶形; ( b) 偏光显微镜下六方柱状方解石( 0001) 面三角形生长锥( 正交偏光) ; ( c) 六方柱状方解石( 0001) 面三角形生长锥环境扫描电子显微镜图像; ( d) 三角形生长锥侧面平行生长台阶环境扫描电子显微镜图像通过形态和微形貌的观察研究，可以获得晶体结构和生长环境两方面的信息( 王文魁等，2001) 。
影响晶体形态的因素很多，但最主要的是流体的温度和pH 值，尤其是温度。
据M. H.什卡巴拉研究，具有{ 0001} 和{ 1011} 形态的方解石是热液早期的产物，形成温度在250 ～ 350℃以上; { 1010} + { 0112} 聚形方解石形成温度范围为250 ～150 ℃; 尖菱面体方解石形成温度为75 ～ 25 ℃( 李荣清，1994) 。
一般认为六方柱晶形出现在较低温的结晶环境( 潘兆橹等，1994) 。
山东省典型的经区域变质作用形成的变质石墨矿空洞中，属于成矿后期的六方柱状方解石结晶学特征和微观形貌。
（二）方解石除磷的意义Ⅰ.方解石除磷机理：吸附过程:方解石原样的BET 与BJH测试结果明确显示了其比表面积小,仅有0.8667 m2/g。
在弱酸条件下( pH = 4. 50)反应4 h时,比表面积与孔容有所增加,其后变化不大,但绝对值仍然偏低,说明在反应过程中方解石及反应产物比表面积始终较小,且没有多孔性物质出现。
图4-1（a）为方解石原样TEM 照片,显示其微观形貌为板状晶片堆积形态,不具备多孔结构; 反应后方解石的TEM 照片(图4-2(b))显示其微观形貌,尤其是表面形貌已发生剧烈变化,板状堆积形态被完全破坏,残余晶片边缘极不规则,表面也杂乱无章。
单纯的吸附作用显然难以对微观形貌造成如此剧烈的影响,由于方解石除磷过程伴随着一定规模的化学反应,而表面形貌的剧烈变化很可能源于化学反应中溶液对方解石的侵蚀以及生成物的附着[2]。
图4-1 图4-2Ⅱ方解石除磷的影响因素：1.浓度对除磷效果的影响Ca2+的存在促进了方解石对磷酸盐的去除,且Ca2+浓度越高,方解石对磷酸盐的去除效率越高。
分析其原因是碳酸钙饱和指数决定了方解石去除磷酸盐的机制:当SICaCO3≥0时,方解石除磷的机理主要是吸附、与碳酸钙共沉作用,及以方解石作为结晶核的钙磷化合物的结晶作用;当SICaCO3< 0时,方解石溶解导致Ca2+浓度的增加,进而促进钙磷化合物沉淀的生成 ,使磷酸盐的去除率增大。
HCO-3浓度对方解石去除磷酸盐的影响主要取决于溶液的SICaCO3值:当SICaCO3< 0时,方解石的除磷效率随HCO-3浓度的增加而降低,这是因为随着HCO-3浓度的增加会使方解石溶解释放出的Ca2+量减少,导致方解石通过结晶作用去除的磷酸盐量减少;而当SICaCO3≥0 时, HCO-3浓度的增加反而使更多的磷酸盐得到去除,原因可能是当SICaCO3≥0时, HCO-3浓度的增加使溶液的碳酸钙饱和度增大,从而使通过与碳酸钙同时共沉作用去除的磷酸盐量增加,提高了方解石对磷酸盐的去除率[3]。
（注:温度为30 ℃, pH = 7. 5,方解石投量为0. 4 g,反应时间为48 h, SICaCO3为碳酸钙饱和度。
）2.反应时间对除磷效果的影响30℃时不同初始磷浓度下反应时间对方解石除磷效果的影响，反应时间越长则方解石对磷的去除效果越好,且开始阶段方解石对磷的去除度较快,此后逐渐下降。
初始磷浓度对方解石去除磷酸盐的性能影响较大:开始阶段(0～24 h)初始磷浓度越高,方解石对磷酸盐的去除速率越大,而24 h后初始磷浓度对方解石去除磷酸盐速率则影响较小。
由此可见,方解石对初始浓度较高的含磷废水处理效果更好。
3.重复使用对除磷效果的影响在[ Ca2+] = [HCO-3] = 2 mmol/L、初始磷浓度为10 mg/L、温度为15 ℃、pH值为7. 5 下反应48h,对比分析已经使用过一次的方解石和原始方解石对磷酸盐的去除率,重复使用的方解石对磷酸盐的去除更为有效,对磷的去除率提高了40%左右。
分析其原因可能是重复使用的方解石表面已形成的钙磷化合物结晶体层对再次形成的钙磷化合物结晶体具有更强的亲和性。
4.温度及粒径对除磷效果的影响（1）在[Ca2+] = [HCO-3] =0 mmol/L、pH值为7.50、初始磷浓度为10 mg/L下反应24 h,研究了温度及粒径对方解石去除磷酸盐的影响，温度对方解石去除磷酸盐的效率影响较大,且温度越高则方解石对磷的去除效果越好。