第二章 文獻回顧
2.4 同質異構物
所謂的同質異構物,表示成分相同但結晶構造不同。霰石多形成針狀 的集合體,根據實驗,霰石生成的壓力環境較高於方解石,所以當霰石露 出於地表下容易因壓力劇降而轉變為方解石。同樣情形由生物化學作用生 成霰石質貝殼,當生物遺體腐爛後,留下的貝殼暴露於空氣中也會轉變為 方解石。
2.4.1 碳酸鈣
碳酸鈣是重要的無機鹽產品,廣泛用於塑膠、橡膠、造紙、油墨、塗 料、建材等方面。為生產加工業中最常用的填充劑。目前使用的碳酸鈣主 要有二種,其一是由天然碳酸鈣礦物質如方解石、大理石、白堊經機械粉 碎法粉碎成不同細度的碳酸鈣,這種碳酸鈣稱為重質碳酸鈣,其品質由天 然石灰石的品質和其細度決定。其二是石灰石經過鍛燒,使其分解成氧化 鈣(CaO),並通水(H2O)反應成氫氧化鈣(Ca(OH)2),再通入二氧化碳,經沉 澱後形成碳酸鈣(Calcium Carbonate),這種碳酸鈣稱為輕質碳酸鈣,如圖 2-3 所示。目前工業生產重質碳酸鈣主要有二種,一種是乾法;一種是濕法,
乾法生產的產品,可廣泛用於橡膠、塑膠、塗料等行業。而濕法工藝的生 產則使用於造紙行業中,且一般產品是以漿狀產品出售給造紙廠。
一般輕質碳酸鈣密度爲 2.4~2.7g/cm3,其長徑爲 5~12μm,短徑爲 1~3μm,帄均粒徑爲 2~3μm。現在塑膠中使用的重質碳酸鈣多用方解石作 爲原料。方解石的物理性能:密度 2.60~2.75g/cm3,硬度(莫氏)3,溶解度 (18℃)0.0013g/100g 水,分解溫度 900℃,詳細比較如附錄二。
剛性和韌性是塑膠製品兩個重要性能指標,因此塑膠製品同時具有良
2.4.2 珊瑚
珊瑚在分類上是屬於腔腸動物門(Phylum Coelenterata)珊瑚蟲綱(Class Anthozoa) 的 無 脊 椎 動 物 , 大 部 分 珊 瑚 屬 於 六 放 珊 瑚 亞 綱 (Subclass Octacorallia)。只有少部分如千孔珊瑚(Milleporidae)、柱孔珊瑚(Stylasteridae) 等是屬於水螅蟲綱(Class Hydrozoa),如圖 2-4。單一的珊瑚蟲可以以有性或 無性方式繁殖更多的珊瑚蟲,依據珊瑚的骨骼質地特性,可將珊瑚分為:
石珊瑚(Stony Corals)、軟珊瑚(Soft Corals),如圖 2-5;而分類學上,亦把珊 瑚分為兩大類:六放珊瑚和八放珊瑚如圖 2-6,六放珊瑚的觸手數目是六的 倍數,石珊瑚就屬於六放珊瑚,而八放珊瑚則是具有八隻羽毛狀的觸手,
包括軟珊瑚和柳珊瑚。石珊瑚具分泌碳酸鈣形成堅硬群體骨骼(Corallum)的 能力,能建造珊瑚礁;軟珊瑚沒有堅硬的骨骼,只有細小的鈣質骨針(Sclerites) 分散在組織裡面,生物群體由肥厚的組織構成,柔軟而有彈性。
珊瑚的骨骼,是由它們特化的組織所分泌及堆積形成的,骨骼的主要 成份是碳酸鈣,其中的鈣離子(Ca2+) 和碳酸氫根離子(HCO3-)都來自海水,
它們可以經由擴散或運送到達珊瑚水螅體底部的表皮層,再由表皮層特化 的細胞所分泌的酶,促使它們轉變成碳酸鈣而沈積下來。珊瑚礁在剛形成 的時候,碳酸鈣是以霰石的形態存在,這種不穩定的構造,會逐漸轉變成
較穩定的方解石,並以此種形態保存下來。方解石有一種同質異構物 (Polymorphism),稱之為霰石,如圖 2-7 所示。
所謂的同質異構物,表示成分相同但結晶構造不同。霰石多形成針狀 的集合體,根據實驗,霰石生成的壓力環境較高於方解石,所以當霰石露 出於地表下容易因壓力劇降而轉變為方解石。同樣的情形由生物化學作用 生成的霰石質貝殼,當生物遺體腐爛後,留下的貝殼暴露於空氣中也會轉 變為方解石。