是無定形的和最不穩定的多晶型的碳酸鈣。ACC 在正常條件下極不穩定，天然存在於海膽、珊瑚、軟體動物、蝦、螃蟹和有孔蟲等廣泛的分類群中。它通常是一水合物，化學式為 CaCO 3 ·H 2 O；然而，它也可以以脫水狀態存在，CaCO 3. ACC 已為科學所知 100 多年，當時 Sturcke Herman 發現了碳酸鈣的非衍射圖案，表現出其無序的性質。
ACC 是通過粒子附著 (CPA) 結晶的一個例子，其中通過添加從多離子複合物到完全形成的納米晶體的粒子形成晶體。此類系統的研究具有多種套用；然而，當前對基本問題（即溶度積、界面力、結構等）缺乏明確的答案，導致它們成為化學、地質學、生物學、物理學和材料科學工程等領域的研究主題。
基本介紹
- 中文名：無定型碳酸鈣
- 外文名：Amorphous calcium carbonate
- 別名：非晶鈣
- 簡稱：ACC
穩定性,在生物學中,合成ACC,套用和用途,
穩定性
無定型碳酸鈣是六種碳酸鈣中是最不穩定的多晶型碳酸鈣。其餘五種多晶型物（穩定性遞減）是：方解石、文石、球霰石、單氫方解石和方解石。當混合氯化鈣和碳酸鈉（或碳酸氫鈉）的兩種過飽和溶液時，這些多晶型物將從溶液中沉澱出來，遵循奧斯特瓦爾德步驟規則，即最不穩定的多晶型物將首先沉澱。但是，雖然 無定型碳酸鈣是第一個沉澱的產物，但它會在幾秒鐘內迅速轉變為一種更穩定的多晶型碳酸鈣。當在純 CaCO 3 溶液中，無定型碳酸鈣在幾秒鐘內轉變為多晶型結晶碳酸鈣。這種從無定形到結晶的轉變被認為是一種溶解-再沉澱機制。儘管無定型碳酸鈣的性質非常不穩定，但一些生物體能夠產生穩定的無定型碳酸鈣。例如，美洲龍蝦 Homarus americanus在整個年度脫殼周期中身體中保持儲存穩定的無定型碳酸鈣。對生物源性 無定型碳酸鈣的研究還表明，這些穩定形式的無定型碳酸鈣是水合的，而瞬時形式的則不是。從對海膽針刺生長的觀察來看，無定型碳酸鈣似乎沉積在新礦物生長的位置，然後在那裡脫水並轉化為方解石。
在生物學中
自然界一些生物體已經開發出通過使用特殊蛋白質來穩定無定型碳酸鈣的方法。無定型碳酸鈣在這些物種中的功能被推斷為用於生物礦化或增強物理特性的材料的儲存/運輸，但此類推斷的有效性尚未確定。眾所周知，蚯蚓、一些甲殼類動物和一些腹足動物會產生非常穩定的 無定型碳酸鈣。無定型碳酸鈣被甲殼類動物廣泛使用，以加強外骨骼，並在蛻殼周期中將鈣儲存在胃石中。在這裡，利用無定型碳酸鈣的好處它周期性地需要外骨骼溶解以進行蛻殼。海膽及其幼蟲在形成針狀體時利用無定型碳酸鈣的瞬時形式。用於針狀體的新材料，即水合形式的無定型碳酸鈣，被輸送並沉積在針狀體的外邊緣。然後沉積的物質ACC·H 2 O迅速脫水為無定型碳酸鈣。脫水後，在 24 小時內，所有 無定型碳酸鈣將轉化為方解石。
合成ACC
方法很多，只有少數成功合成穩定的ACC超過幾個星期。穩定 ACC 壽命的最佳方法是在鎂和/或磷的存在下形成它。此外，已觀察到 ACC 結晶途逕取決於其 Mg/Ca 比，隨著 Mg 含量的增加，轉變為文石、 Mg-方解石、單氫方解石或白雲石 。
套用和用途
生物利用度：碳酸鈣在世界範圍內被用作鈣補充劑，然而，眾所周知，它的生物利用度非常低，只有大約 20-30%。ACC 的生物利用度比結晶碳酸鈣高大約 40%。
藥物遞送：由於能夠調節無定形碳酸鈣顆粒（以及其他碳酸鈣顆粒）的尺寸和形態，它們在藥物遞送系統中具有巨大的套用。多孔的 ACC 顯示出能夠在其廣泛的孔隙系統中穩定難溶性藥物分子，並且還可以提高這些藥物的藥物釋放速率。
環境修復：通過更好地了解參與元素吸收和釋放的環境礦物相的特性，深入了解地球材料在營養物質和金屬的生物地球化學循環中的作用，從而改進環境修復工作。
材料科學：改進納米材料的設計和合成，例如改進用於能源套用的光伏、光催化和熱電材料或改進生物醫學粘合。還改進了用於CO 2捕獲、H 2儲存、排放控制、生物質轉化、分子分離和生物燃料純化的框架材料開發。
