Tema

Viktigt att förstå hur kalk bildas

Forskare vid Stockholms universitet har genom olika experiment försökt efterlikna naturens processer för att bilda kalk. Insikterna har i förlängningen betydelse för framställning av till exempel papper. I en artikel i den vetenskapliga tidskriften Angewandte Chemie-International Edition beskriver forskarna sina försök att förstå hur en kalciumkarbonat är organiserad innan den blir kalk.

I levande system formas funktionella organiska strukturer med god precision och höggradig komplexitet. Exempel på sådana är kalciumkarbonatstrukturerna i till exempel mussel-, snäck-, kräft-, räk-, och äggskal. Insikter i hur dessa karbonater bildas är viktigt för förståelse av hur kalksten medverkar i jordens kolcykel, men också för en vidare utveckling av de kalciumkarbonatbaserade tillsatserna som används i till exempel pappersprodukter. Tillsatserna kan förbättra papperets optiska egenskaper som är en viktig parameter för papperets tryckbarhet, samt hur det mänskliga ögat uppfattar färger på den färdiga produkten.

– Arbetet är ett led i vår strävan att förstå, imitera, replikera och lära av biologiska processer när vi utvecklar nya material för olika användningsområden. Biomimetiska experiment genomförs vid låg temperatur och måttliga pH-värden och möjliggör en uppbyggnad av komplexa kalciumkarbonatmaterial, säger dr Denis Gebauer på Institutionen för material- och miljökemi vidStockholms universitet och artikelns förstaförfattare.

Förstrukturen avgör fysiska egenskaper
En rad forskare vid institutionen för material- och miljökemi har i en vetenskaplig artikel nyligen visat på att kalciumkarbonater som inte har kristallierats, är förstrukturerade och relaterade till olika kristalliserade former. Generellt gäller att olika kristalliserade varianter av en substans har identisk komposition, men har en annan rumslig ordning av de underliggande atomerna eller jonerna. Att kunna kontrollera den rumsliga ordningen av kalciumkarbonat är av största vikt för de organismer som använder kalciumkarbonater i sina strukturbärande skal, men också för pappersindustrin eftersom olika varianter har olika fysikaliska egenskaper. 

Artikelns titel: Proto-Calcite and Proto-Vaterite in Amorphous Calcium Carbonates
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201003220/pdf

Niklas Hedin, Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet
Tel: 08-16 24 17
Mobil: 0763 51 3779
E-post:  [Ref 1]niklas.hedin@mmk.su.seYtterligare information
Universitetet i huvudstaden – utbildning och forskning på högsta nivå där öppna sinnen möts och utvecklas. Universitetet deltar i regionala, nationella och internationella samarbeten, i debatt och i samhällsutveckling. Här är mer än 50 000 studenter och 6 000 medarbetare verksamma inom humaniora, juridik, naturvetenskap och samhällsvetenskap.

Viktigt att förstå hur kalk bildas

 lästid ~ 2 min