hrvatski

Razvoj adaptivnog tehnološkog postupka priprave taložnoga kalcijeva karbonata

Taložni kalcijev karbonat (TKK) nalazi veliku primjenu u papirnoj, farmaceutskoj, prehrambenoj i polimernoj industriji, uglavnom kao univerzalno mineralno punilo i pigment. Pri tome fizičko-kemijske karakteristike taložnoga kalcijeva karbonata određuju svojstva konačnih produkata. Rađena su sustavna istraživanja, kojima je cilj bio razraditi postupak priprave TKK željenog mineraloškog sastava, morfologije, specifične površine i veličine čestica te hidrofobnosti. U tu je svrhu konstruiran višenamjenski kemijski reaktor (VIKER) uvećanog laboratorijskog mjerila (Vtot = 6, 0 dm3) kojim je omogućena kontrola i regulacija tehnoloških parametara: temperature, broja okretaja mješala, protoka plinske smjese i električne provodnosti kao mjera pogonske sile, prezasićenosti. Kao dio razrađenog postupka priprave TKK željenih svojstava, integriran je softverski paket koji omogućuje planiranje pokusa te obradu rezultata korištenjem empirijskih metoda eksperimentalnoga dizajna, višestrukom korelacijskom analizom procesnih parametara. VIKER je predstavljen na &#8243; 3. međunarodnoj izložbi inovacija novih ideja i tehnologija, ARCA 2005&#8243; te mu je dodijeljena nagrada Zlatna Arca, kao i glavna nagrada Mađarske udruge inovatora, Genius Cup. Vrijednost stečenog znanja očituje se, kako kroz praktične spoznaje korisne za pripravu velikih količina TKK, tako i kroz temeljne znanstvene spoznaje o mehanizmima i kinetici taloženja kalcijeva karbonata i njegovih interakcija s aditivima. Tako su razvijeni šaržni i semikontinuirani postupak priprave TKK karbonatizacijom suspenzije kalcijeva hidroksida , koji omogućuju pripravu kalcita u obliku romboedarskih, skalenoedarskih, prizmatskih ili kuglastih čestica nanometarskih dimenzija, variranje specifične površine taloga u vrlo širokom rasponu (1, 0 m2g-1 < s < 50, 0 m2g-1) te optimalno doziranje natrijeva stearata pri pripravi hidrofobnog TKK. Spoznali smo da taloženju kalcita pri visokoj prezasićenosti otopine i visokoj masenoj koncentaciji kalcijeva hidroksida, prethodi nastajanje prekursorskih, amorfnih faza. Također smo ustvrdili da je površinska koncentracija adsorbirane stearinske kiseline na kristale kalcita različito ispoljenih ploha (romboedarske {;104}; i skalenoedarske {;21-1};), posljedica razlike u njihovim površinskim strukturama.

Taložni kalcijev karbonat; svojstva; adaptivni tehnološki postupak; karbonatizacija

Pozvano predavanje nagrađenika Marka Ukrainczyka za dodjeljenu nagradu Mladim kemijskim inženjerima Hrvatskoga društva kemijskih inženjera i tehnologa