CaCO3Biomineralization in Microfluidic Crystallizer
미세유체 결정화기를 이용한 탄산칼슘 Biomineralization

Seung Woo Seo, Kwan Young Ko, Chang Soo Lee, In Ho Kim
2013 Korean Chemical Engineering Research  
Crystallization of CaCO 3 is practiced on a polymethylsiloxane (PDMS) -based microfluidic system. Liquid-liquid reaction was investigated by mixing calcium chloride (CaCl 2 ) and sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) solution to crystallize CaCO 3 . Aspartic acid (Asp) was added to investigate the morphology change such as vaterite and calcite. Suitable ratio of Na 2 CO 3 and CaCl 2 was searched for initial seed formation. Christmas tree model was used as microfluidic device to form concentration
more » ... nt of Na 2 CO 3 and CaCl 2 . After observing microfluidic channel by using optical microscope, we found that seeds of CaCO 3 were formed under the condition that the ratio of Na 2 CO 3 and CaCl 2 was 2:1. Morphology of crystals were also observed as CaCO 3 crystals grow. When Asp was added, vaterite crystal was more frequently found in two morphologies (vaterite and calcite) and seed formation and crystal growth were inhibited. 1. 서 론 자연계에 존재하는 풍부한 양과 우수한 물리적· 화학적 특성으로 주목받고 있는 석회석, 즉 탄산칼슘(calcium carbonate)은 치약, 에나 멜, 락카, 페인트, 화장품 등에 널리 쓰이고 있으며 플라스틱 복합재 로서의 우수한 물리 화학적 성질로 인해 그 수요가 점점 높아지고 있 는 물질이다[1]. 탄산칼슘은 그 제조 방식에 따라 물리적 분쇄 및 파 쇄를 통해 얻을 수 있는 중질 탄산칼슘(ground calcium carbonate)과 화학적 반응에 의해 얻을 수 있는 침강성 탄산칼슘(precipitated calcium carbonate)으로 나뉜다[2]. 중질 탄산칼슘의 특성상 결정의 크기를 균 일하게 하거나 형태를 일정하게 제어하는데 어려움이 따른다. 이에 반해 화학반응을 이용하는 침강성 탄산칼슘의 경우 화학반응 시의 pH[3], 전도성[4], 온도[5,6], 첨가제나 불순물[7,8] 등의 조건을 통제 하여 크기나 형태를 조절할 수 있으며 이러한 조절 조건에 대한 연 구가 활발히 진행 중이다.
doi:10.9713/kcer.2013.51.1.151 fatcat:6xj6zlvqo5gurdgsi7vkbyi2pu