Effect of Iron and Manganese Ions on the Crystal Growth of Calcium Carbonate

Abstract

The present study describes examinations of growth rate of calcium carbonate using seed crystals of different sizes in the range of 10 to 50 μm at concentrations in the range of 5 to 50 g·L−1. The rate constant related to the crystal surface per volume was found to be independend of the crystal size. The effect of temperature on the rate constant was described using the Arrhenius equation. The use of suspension of lime as precipitating agent leads to decrease of the rate constant compared to lime water. This effect can be explained by the dissolution of suspended calcium hydroxide particles. Using the presented conditions (SI0 = 2.8), no impact of iron and manganese ions was observed. Einflus von Eisen- und Manganionen auf die Kristallisationsgeschwindigkeit von Calciumcarbonat In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen zur Kristallisationsgeschwindigkeit von Calciumcarbonat vorgestellt. Es wurden Versuche mit Kristallen unterschiedlicher Grose im Bereich zwischen 10 und 50 μm fur Konzentrationen zwischen 5 und 50 g·L−1 durchgefuhrt. Es zeigte sich, das die auf die Oberflache pro Volumen bezogene Geschwindigkeitskonstante unabhangig von der Kristallgrose ist. Die Abhangigkeit der Geschwindigkeitskonstante von der Temperatur konnte mit der Arrhenius-Gleichung beschrieben werden. Im Vergleich zum Kalkwasser wird die Geschwindigkeit der Kristallisation durch die Verwendung von Kalkmilch erheblich verlangsamt, da das suspendierte Calciumhydroxid zunachst gelost werden mus. Unter den gewahlten Versuchsbedingungen (SI0 = 2.8) wurde die Kristallisationsgeschwindigkeit weder durch Eisen- noch durch Manganionen beeinflust.