Supersaturated calcium carbonate solutions are classical.
Supersaturated calcium carbonate solutions are classical.
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过饱和碳酸钙溶液是经典的。
DOI：
10.1126/sciadv.aao6283
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发表时间：
2018-01
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
De Yoreo JJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Henzler K;Fetisov EO;Galib M;Baer MD;Legg BA;Borca C;Xto JM;Pin S;Fulton JL;Schenter GK;Govind N;Siepmann JI;Mundy CJ;Huthwelker T;De Yoreo JJ
离子和离子对是导致CaCO3成核的物质。CaCO3在溶液中成核的机制依赖于多阶段途径和远比简单离子或离子对复杂得多的物种的存在。在此，我们对CaCO3成核初始阶段之前的途径进行了紧密耦合的理论和实验研究。从分子模拟开始，我们成功地预测了体热力学量和实验数据，包括平衡常数、滴定曲线和从过饱和CaCO3溶液中获得的详细的x射线吸收光谱。出现的图像与离子和离子对占主导地位的团簇种群的经典观点完全一致，与经典成核理论伴随的自由能景观一致。
Ions and ion pairs are the species that lead to CaCO3 nucleation. Mechanisms of CaCO3 nucleation from solutions that depend on multistage pathways and the existence of species far more complex than simple ions or ion pairs have recently been proposed. Herein, we provide a tightly coupled theoretical and experimental study on the pathways that precede the initial stages of CaCO3 nucleation. Starting from molecular simulations, we succeed in correctly predicting bulk thermodynamic quantities and experimental data, including equilibrium constants, titration curves, and detailed x-ray absorption spectra taken from the supersaturated CaCO3 solutions. The picture that emerges is in complete agreement with classical views of cluster populations in which ions and ion pairs dominate, with the concomitant free energy landscapes following classical nucleation theory.
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