The Conditions of Formation of Dawsonite and Its Crystal Structure

Abstract

アルミン酸ナトリウムの二酸化炭素分解によるアルミナ生成の際, 不純物として夾雑されるものがドーソナイトであることが最近知られて来た。著者らはドーソナイトを不純物でなく主成分として純度の高いものを生成させるためその生成条件について検討した。又, X線回折, 電子回折, 赤外吸収スペクトル等によりその化学構造についても究明した。その結果, 生成条件はアルミン酸ナトリウム調製の出発アルミナにより多少異なるが, アルミン酸ナトリウム溶液中のアルカリが中和され, アルミナが過飽和状態にある溶液に HCO3- が多量存在する場合ドーソナイトが生成されることが判った。この条件を満足させるにはアルミン酸ナトリウム溶液の Na2O/Al2O3 モル比が大きいこと, 温度は 50～90℃, 二酸化炭素の吹込み速度が急激であることなどである。ドーソナイトの性状は, 真比重 2.44 で嵩比重は生成条件によって異なり最適条件で生成されたものは 0.21 であった。生成条件, 赤外吸収スペクトルなどにより示性式は NaAlO(OH)HCO3 と推定された。結晶構造は 5.7Å を周期とする繊維状結晶で 5.7Å, 2.8 に非常に強いピークを現わすX線回折図を示す。単位格子は a : 6.71Å, b : 10.411Å, c : 5.58Å で単位結晶は4分子からなり, NaO4(OH)2 と AlO2(OH)4 のややゆがんだ8面体と平面状の CO3 グループから成立し CO3 グループの1個の酸素は水素結合しているものと推定された。