Кристали калцијум бикарбоната синтетизовани по први пут методом етанола после 200 година
Кристали калцијум бикарбоната су коначно синтетизовани, скоро 200 година након што је први пут предложено постојање минерала. Истраживачи кажу да се добијањем и решавањем структуре таквих кристала (погледајте видео) „решава историјски јаз и у уџбеницима и у савременим истраживањима“.
Калцијум бикарбонат (Ца(ХЦО3)2) је добро познат минерал растворљив у води. Међутим, претходни покушаји да се кристали минерала изолују из раствора су пропали, због тенденције минерала да се разложи у стабилнији калцијум карбонат (ЦаЦО3) након испаравања воде.
Истраживачи у Кини су сада припремили прве кристале чврстог калцијум бикарбоната коришћењем етанола, мање поларног растварача, који помаже у стабилизацији бикарбонатних јона. Тим је пумпао угљен-диоксид у раствор анхидрованог етанола који је садржао растворени калцијум дихлорид (ЦаЦл2) и амонијака. Ово је формирало потребне бикарбонатне јоне, који су се затим координирали са калцијумом да би формирали преципитате калцијум бикарбоната. Користећи исту стратегију, истраживачи су такође направили кристале бикарбоната стронцијума и баријума, које је раније било тешко синтетисати.
Експерименти дифракције са калцијум бикарбонатом открили су сличну ромбоедарску кристалну структуру као и калцијум карбонат. Међутим, нови минерал има повећану порозност због различитих начина везивања бикарбоната у кристалу, од којих један помаже у премошћивању гушћих јонских слојева. Некоординисана хидрокси група такође може додатно повећати растојање између слојева, а истраживачи су је упоређивали са ‘висећом’ метил групом која се налази у калцијум ацетату (Ца(ЦХ3ЦОО)2).
Рачунарска анализа је открила да смањени поларитет етанола повећава стабилност О–Х везе у бикарбонатним јонима, спречавајући депротонацију и разлагање до калцијум карбоната.
Истраживачи примећују да формирање кристала калцијум бикарбоната проширује разумевање о томе како се везе метал-бикарбонат формирају унутар јонских једињења. Материјали попут ових могу такође понудити нове начине уклањања угљен-диоксида из атмосфере директном минерализацијом, примећују они.
