चूने के नए क्रिस्टल रूप की खोज की

कैल्शियम कार्बोनेट पहले से अज्ञात हाइड्रस क्रिस्टल संस्करण बनाता है

नए खोजे गए कैल्शियम कार्बोनेट हेमहाइड्रेट से छोटे एसिस्टिक क्रिस्टल बनते हैं। © Colloids और Interfaces / Zhaoyong Zou के लिए मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट
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Allerwelts खनिज पर आश्चर्य: शोधकर्ताओं ने चूने के पहले के अज्ञात क्रिस्टल रूप की खोज की है। तथाकथित कैल्शियम कार्बोनेट हेमीहाइड्रेट (CCHH) तब बनता है जब अनाकार कैल्शियम कार्बोनेट मैग्नीशियम की उपस्थिति में क्रिस्टलीकृत हो जाता है। तदनुसार, कैल्शियम कार्बोनेट में न केवल पांच, बल्कि छह अलग-अलग क्रिस्टल संरचनाएं भी हैं, जैसा कि शोधकर्ताओं ने "विज्ञान" पत्रिका में रिपोर्ट किया है। अब रसायन विज्ञान की पाठ्यपुस्तकों को फिर से लिखना होगा।

कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO3), जिसे चूने के रूप में जाना जाता है, हमारे ग्रह पर कार्बन के सबसे बड़े जलाशयों में से एक है। यह चाक, चूना पत्थर और संगमरमर जैसी चट्टानें बनाती है, कई गुफाओं को अपने विचित्र स्टैलेक्टाइट संरचनाओं के साथ आकार देती है और पृथ्वी के करास्ट परिदृश्य बनाती है। कई स्थलीय और जलीय जानवरों के गोले और कंकालों में कैल्शियम कार्बोनेट भी पाया जाता है।

अब तक पाँच हो चुके हैं

अब तक कैल्शियम कार्बोनेट के पांच क्रिस्टल रूपों को ज्ञात किया गया है: तीन शुद्ध क्रिस्टल पॉलीमॉर्फस कैल्साइट, आर्गनाईट और वेटराइट, साथ ही दो क्रिस्टल चरण बाध्य जल युक्त होते हैं - मोनोहाइड्रोकलाइट और आइकाइट। इन क्रिस्टलीकृत रूपों के अलावा, चूना विभिन्न अनाकार राज्यों में भी मौजूद हो सकता है। वे कई प्राणियों के चूने के गोले के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं - उनमें से, उदाहरण के लिए, समुद्री अर्चिन उनके कंकाल का उत्पादन करते हैं।

पॉट्सडैम में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर कोलाइड्स एंड इंटरफेसेस से झोयॉन्ग ज़ो ने इस प्रक्रिया को समझना चाहा जब उन्होंने प्रयोगशाला में क्रिस्टलीय रूपों में अनाकार कैल्शियम कार्बोनेट से संक्रमण के साथ प्रयोग किया। विभिन्न तापमानों और समाधान सांद्रता में, उन्होंने परीक्षण किया कि कब और कैसे क्रिस्टल बने।

छोटे सुई के आकार के क्रिस्टल

लेकिन झोउ ने सामान्य से कुछ देखा: यदि समाधान में कैल्शियम कार्बोनेट के अलावा मैग्नीशियम आयनों की एक निश्चित मात्रा होती है, तो अपेक्षित कैल्साइट से काफी अलग उत्पादन होता था। इसने लंबाई में एक माइक्रोन तक छोटे सुई जैसे क्रिस्टल बनाए और लगभग 200 नैनोमीटर मोटे। प्रदर्शन

"हमने सोचा कि यह प्रदूषण का परिणाम था, " झोउ के सहकर्मी पीटर फ्रिट्ज़ल कहते हैं। लेकिन एक ही स्थिति के तहत बार-बार किए गए प्रयोगों ने इन सुई क्रिस्टल को जन्म दिया। अवरक्त और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा आगे के विश्लेषण से पता चला कि इन क्रिस्टलों का स्पेक्ट्रा शोधकर्ताओं के रिपोर्ट के अनुसार, पहले से ज्ञात सभी कैल्शियम कार्बोनेट वेरिएंट से अलग-अलग था। इसके अलावा उनके एक्स-रे बिखरने में, ये क्रिस्टल किसी ज्ञात रूप से मेल नहीं खाते थे।

पूरी तरह से नया क्रिस्टल रूप

यह स्पष्ट था: झोउ और उनकी टीम पूरी तरह से कुछ नया लेकर आई थी। "हम कैक्लियम कार्बोनेट के पहले अज्ञात हाइड्रेटेड क्रिस्टल रूप की खोज और लक्षण वर्णन पर रिपोर्ट करते हैं, " शोधकर्ताओं ने लिखा है। उनके विश्लेषण के अनुसार, यह यौगिक कैल्शियम कार्बोनेट हेमीहाइड्रेट है जिसमें सूत्र के साथ CaCO 3 2 H 2 O है। "यह शोधकर्ता के जीवन में ऐसा अक्सर नहीं होता है कि कुछ पूरी तरह से अप्रत्याशित खोज की है, जिसके बाद एक वास्तव में इसके लिए नहीं देखा, ”फ्रेज़ल कहते हैं।

वैज्ञानिकों ने पाया कि जब भी पांच से नौ प्रतिशत मैग्नीशियम आयन मौजूद होते हैं, तो समाधान में नए अनाकार कैल्शियम कार्बोनेट क्रिस्टल होते हैं। "हम मानते हैं कि भंग मैग्नीशियम इस प्रणाली में कैल्साइट के क्रिस्टलीकरण को रोकता है और सीसीएचएच के गठन को बढ़ावा देता है, " झोउ और उनके सहयोगियों ने समझाया। जाहिरा तौर पर, CCHH स्थायी रूप से स्थिर नहीं लगता है: यह समय के साथ अधिक पानी को अवशोषित करेगा और हाइड्रेटेड रूप monohydrocalcite में बदल देगा।

पाठ्यपुस्तकों को अनुकूलित करना होगा

"CCHH की खोज, इसके रास्ते और संरचना कैल्शियम कार्बोनेट परिवार की हमारी समझ को बहुत बढ़ाते हैं, " शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया। "यह कैल्शियम कार्बोनेट के जलयोजन पर आधारित बायोमिनालाइज़ेशन, भूविज्ञान और औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है।" यह स्पष्ट लगता है कि प्रासंगिक पाठ्यपुस्तकों और लेक्सिकॉन प्रविष्टि। चूने के आगे क्रिस्टलीय उपस्थिति के अलावा जोड़ा जाना चाहिए।

हालाँकि, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि क्या नया खोजा गया चूना प्रकार भी प्रकृति में होता है। हालांकि, शोधकर्ताओं के अनुसार, CCHH जैवविश्लेषण प्रक्रियाओं में एक मध्यवर्ती भूमिका निभा सकता है, जैसे कि अनाकार कैल्शियम कार्बोनेट से कैल्साइट में संक्रमण। झोउ और उनकी टीम नए क्रिस्टल रूप और संबंधित प्रक्रियाओं का और अन्वेषण करना चाहती है। (विज्ञान, २०१ ९; दोई: १०.१०१२ / विज्ञान.आव ०२०१)

स्रोत: मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर कोलाइड्स एंड इंटरफेसेस

- नादजा पोडब्रगर