Some aspects of the surface chemistry of calcite and aragonite Part I: An electrokinetic study

Summary

Zeta potential measurements made on calcite and aragonite in the presence of Cat²⁺ and Mg²⁺ have shown that both ions were specifically adsorbed as they increased the positive charge on the mineral's surfaces. Measurements made in the presence of sodium carbonate and sodium sulphate showed that charge reversal occurred at low electrolyte concentrations, suggesting that C03/2− and to a lesser extent S04/2− ions, are also adsorbed at the Stern Plane. All of the ions, in particular the Cat+ ions,. were adsorbed more strongly by aragonite than calcite. Except for glucose, all of the organic substances examined caused charge reversal, showing that they had been adsorbed by the two polymorphs. With the exception of agar, which caused bridging flocculation, the adsorbed organic additives stabilised the mineral suspensions by steric and double layer repulsions.

Zusammenfassung

Die bei Gegenwart von Ca²⁺ und Mg²⁺ an Kalzit und Aragonit unternommenen Zetapotentialmessungen haben gezeigt, daß die beiden Ionen spezifisch absorbiert werden, indem sie die positive Ladung auf den Oberflächen der Mineralien erhöhten. Die bei Gegenwart von Natriumcarbonat und Natriumsulfat unternommenen Messungen haben gezeigt, daß bei niedrigen Elektrolytkonzentrationen Ladungsumkehrung auftritt, was darauf hindeutet, daß CO2/3− Ionen und in geringerem Ausmaß S04/2− Ionen ebenfalls auf der Sternschen Fläche absorbiert werden. Alle Ionen, insbesondere die Ca²⁺ Ionen, wurden mehr durch Aragonit als durch Kalzit absorbiert. Mit Ausnahme von Glykose verursachen alle untersuchten organischen Substanzen die Ladungsumkehrung, was zeigt, daß sie durch die beiden Polymorphe absorbiert werden. Ausgenommen Agar-Agar, das Flocken verursacht, stabilisieren die absorbierten organischen Zusatzstoffe die Mineralsuspensionen durch sterische und Doppelschicht-Abstoßung.