第四章碳酸钙及其生物矿物S4.1碳酸钙碳酸钙是自然界中广泛分布的无机矿物，因此也被各种生物利用制造硬组织，据统计包括磷酸钙在内的钙质生物矿物占到整个生物矿物的50%以上。自然界有6种结构不同的碳酸钙矿物：方解石（calcite）、文石（aragonite）、球文石（vaterite）、一水合碳酸钙（CaCO3·H2O）、六水合碳酸钙（CaCO3·6H2O）和非晶碳酸钙（ACC）
第四章 碳酸钙及其生物矿物 §4.1 碳酸钙 碳酸钙是自然界中广泛分布的无机矿物，因此也被各种生物利用制造 硬组织，据统计包括磷酸钙在内的钙质生物矿物占到整个生物矿物的50%以 上。 自然界有6种结构不同的碳酸钙矿物：方解石（calcite）、文石 （aragonite）、球文石（vaterite）、一水合碳酸钙（CaCO3·H2O）、六水合 碳酸钙（CaCO3·6H2O）和非晶碳酸钙（ACC）
21.方解石：是构成生物矿物的主要碳酸钙晶型，是碳酸钙的三种非水合晶5/6体中热力学状态最稳定的一种。属三角晶系，晶胞参数为a=b=0.499nm，c=1.706nm。可将其视为NaCI型结构4/6的衍生结构，即NaCI结构中的Na+和CI-分别被Ca2+和CO,2-所取代，其原面心立方晶胞沿某一三次轴方向压扁3/6而呈钝角菱面体，即成为方解石结构。晶胞结构如右图所示。质纯的方解石矿物透明或白色，透明方解石具有重2/6要的光学性质：双折射效应。硬度为2.50~3.75，（0001)面上的硬度较大。相对密度2.6~2.9g/cm3，主要受杂质-1/6含量的影响。ai方解石三角晶系的晶胞
1. 方解石：是构成生物矿物的主要碳 酸钙晶型，是碳酸钙的三种非水合晶 体中热力学状态最稳定的一种。属三 角晶系，晶胞参数为a=b=0.499nm， c=1.706nm。可将其视为NaCl型结构 的衍生结构，即NaCl结构中的Na+和 Cl－分别被Ca2+和CO3 2－所取代，其原 面心立方晶胞沿某一三次轴方向压扁 而呈钝角菱面体，即成为方解石结构。 晶胞结构如右图所示。质纯的方解石 矿物透明或白色，透明方解石具有重 要的光学性质：双折射效应。硬度为 2.50~3.75，(0001)面上的硬度较大。 相对密度2.6~2.9 g/cm3，主要受杂质 含量的影响。 方解石三角晶系的晶胞
方解石矿物通常块体较大，质纯的晶体透明或白色，受杂质离子影响显各种不同颜色。通常以解离面(1014)暴露在外。透明方解石具有重要的光学性质：双折射效应。硬度为2.50~3.75，（0001)面上的硬度较大。相对密度2.6~2.9g/cm3，主要受杂质含量的影响天然白色地质方解石李晶，约5cm大小天然地质方解石，约10cm大小
方解石矿物通常块体较大，质纯的 晶体透明或白色，受杂质离子影响显各 种不同颜色。通常以解离面(1014) 暴露在外。 透明方解石具有重要的光学性质： 双折射效应。硬度为2.50~3.75，(0001)面 上的硬度较大。相对密度2.6~2.9 g/cm3 ， 主要受杂质含量的影响。 天然白色地质方解石孪晶，约 5cm大小 天然地质方解石，约 10cm大小
在实验室中，很容易制得方解石小的晶体。CaCI溶液中加入Na,CO.后即在容器底部沉淀出方解石晶体，都是棱方的形状。DetAcc.VSpotMaqnWD20tmSE25.0kV4.08.52000xZhejangUniversity人工合成的方解石晶体天然地质方解石，约10cm大小
在实验室中，很容易制得方解 石小的晶体。CaCl溶液中加入 Na2CO3后即在容器底部沉淀出方解 石晶体，都是棱方的形状。 人工合成的方解石晶体 天然地质方解石，约 10cm大小
2.文石：文石的稳定性比方解石稍差。文石为正交晶系结构，晶胞参数为a=0.496nm，b=0.796nm，c=0.574nm，CO,2-平面垂直于c轴，Ca-O距离为0.25nm，如下图所示。从晶体学上看，方解石和文石的晶体结构极其相似。这两种晶型都是由垂直于晶体c轴的钙离子平面和碳酸根离子平面交替排列而成，在同一平面上，钙离子几乎是占据了相同的晶格点，而碳酸根的分子平面则与晶体ab层面平行。然而在文石晶体中，某些碳酸根离子沿长轴方向偏移大概0.96A距离，形成两个层面，而且这两个碳酸根离子层面的取向是不同的。(b)C=5.74a/4b=7.97正交结构的文石晶体晶胞
正交结构的文石晶体晶胞 2. 文石：文石的稳定性比方解石稍差。文石为正交晶系结构，晶胞参数为 a=0.496nm，b=0.796nm，c=0.574nm， CO3 2－平面垂直于c轴，Ca-O距离 为0.25nm，如下图所示。 从晶体学上看，方解石和文石的晶体结构极其相似。这两种晶型都是 由垂直于晶体c轴的钙离子平面和碳酸根离子平面交替排列而成，在同一 平面上，钙离子几乎是占据了相同的晶格点，而碳酸根的分子平面则与晶 体ab层面平行。然而在文石晶体中，某些碳酸根离子沿长轴方向偏移大概 0.96Å距离，形成两个层面，而且这两个碳酸根离子层面的取向是不同的