Voor het eerst is de groei van calciumcarbonaatkristallen live gevolgd onder de elektronenmicroscoop. Het zag er ongeveer zo uit als de leerboeken voorspelden maar het roept wel een aantal nieuwe vragen op, blijkt uit een Science-publicatie.

De beelden laten zien dat er verschillende nucleatiemechanismen door elkaar lopen, en dat de klassieke kristallisatie-vanuit-een-kiem er maar één van is. Er ontstaan ook amorfe calciumcarbonaatklompen, en soms zie je dat zich bovenop zo’n klomp alsnog een kristal vormt dat vervolgens groeit ten koste van het amorfe deel.

De suggestie wordt trouwens gewekt dat die amorfe vaste toestand in werkelijkheid niet één toestand is maar een hele reeks gradaties kent van net-niet-vloeibaar-meer tot geheel watervrij.

Wat de kristallen betreft zie je verschillende vormpjes ontstaan die vateriet, aragoniet of calciet als kristalstructuur suggereren. Soms gaat de ene structuur in de andere over. Het enige dat nooit lijkt te gebeuren, is de rechtstreekse vorming van calciet (de meest stabiele van de drie) uit een amorfe fase.

Michael Nielsen en Shaul Aloni (Berkeley Lab) en James De Yoreo (PNNL) konden de beelden bemachtigen dankzij de ontwikkeling van een meetcel waar je oplossingen van CaCl₂ en NaHCO₃ doorheen kunt laten stromen. Het idee is dan om net zo lang met debieten en concentraties te spelen, totdat je middenin die meetcel precies de mate van oververzadiging krijgt die CaCO₃ op een fotogenieke manier laat uitkristalliseren.

bron: C&EN, Science