ステンレス鋼表面への炭酸カルシウムスケールの付着生成機構

摘要

炭酸カルシウム過飽和溶液からステンレス鋼表面への結晶の付着·生成機構を25.0°Cで調べた．過飽和度の高い溶液からは，溶液中で瞬時にアモルファスのCaCO_3（ACC）が沈殿する．2min間の誘導期間の後，カルサイト結晶が生成·成長じ，さらに3.5min後にはパテライトの結晶が生成し始める．約8minでACCはすべて結晶多形に転移する．その後，生成した準安定多形であるパテライトは7hで最も安定な多形であるカルサイトに転移ずる．沈殿生成前に金属板を溶液へ挿入した場合，金属板表面には初期に少量のACCが付着生成し数分で消失ずる．その後カルサイトが付着し成長する．ACCの沈殿生成直後の溶液に金属板を挿入した場合，カブレサオトの付着と同時にパテライトも付着生成する．金属表面上のパテライト結晶は直線的に並hで付着ずる．金属板上のカルサイトは成長する．パテライトは溶解し消失ずる．溶液中のパテライトの生成以後に釜窟板を挿入すると，炭酸カルシウムの付着生成は起こらない．塩酸による金属表面のエッチングはカルサイトの付着生成量を減少させる．金属表面に傷を付けても結晶付着は促進されない．