不同剖面馬氏珠母貝貝殼的差熱-熱重同步分析

郭 健 ，覃 亮 ，宋文東 ，羅 杰 ，梁飛龍

1.廣東醫(yī)學(xué)院，廣東湛江 523808

2.肇慶學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，廣東肇慶 526061

3.廣東海洋大學(xué)，廣東湛江 524088

馬氏珠母貝（Pinctada martensii）又稱合浦珠母貝，是重要的海水養(yǎng)殖貝類和生產(chǎn)珍珠的主要母貝，在我國(guó)主要分布在廣西、廣東和臺(tái)灣海峽南部沿海一帶。目前收珠后的貝殼都因?yàn)闊o(wú)法利用或者利用價(jià)值較低而被丟棄，沒(méi)有得到很好的利用。

貝殼一般具有3層結(jié)構(gòu)，外層是表殼層，比較粗糙，主要由硬化蛋白質(zhì)組成；中層為棱柱層，由定向的柱狀方解石組成；內(nèi)層有光澤的部分為珍珠層，由文石板片組成[2]。本文利用差熱-熱重同步分析對(duì)馬氏珠母貝貝殼的不同剖面層次進(jìn)行了檢測(cè)，以期為材料科學(xué)設(shè)計(jì)與制備提供了新思路。

1 材料和儀器

試驗(yàn)所用的馬氏珠母貝貝殼粉均來(lái)自廣東湛江流沙港。試驗(yàn)所用的試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水。

PTC-10A型差熱分析儀（日本RIGAKU）；202-2型干燥箱（上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠）。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 馬氏珠母貝貝殼的預(yù)處理

清除貝殼表面雜質(zhì)，用0.8%的鹽酸浸泡后用水洗至中性，放入烘箱烘干后經(jīng)切割得到不同剖面層次，分別研磨，過(guò)100目篩，制成不同剖面層次的貝殼粉。預(yù)先在105℃烘箱中烘2h，備用。

2.2 測(cè)試條件

溫度：25℃～900℃。升溫速度:10℃/min。采樣周期:5s。TG量程:10℃·mg。DTA量程：10mV。

3 結(jié)果與討論

不同剖面層次馬氏珠母貝貝殼差熱-熱重同步分析：

圖1 貝殼表殼層差熱-熱重同步分析圖

圖2 貝殼棱柱層差熱-熱重同步分析圖

圖3 貝殼珍珠層差熱-熱重同步分析圖

結(jié)合圖1、圖2、圖3可看出，樣品的TGA（熱重）曲線出現(xiàn)了3個(gè)比較明顯的失重階段。 從100℃升到300℃，馬氏珠母貝貝殼表殼層、棱柱層、珍珠層的失重分別為1.744%、2.017%、1.870%，溫度大約在100℃時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)失重現(xiàn)象。對(duì)應(yīng)的DTA（差熱）曲線可看出，樣品在250℃左右出現(xiàn)了一個(gè)吸熱谷，估計(jì)是貝殼中的吸附水、結(jié)晶水等物質(zhì)的排出所造成的。從300℃升到500℃，馬氏珠母貝貝殼表殼層、棱柱層、珍珠層的失重分別為2.677%、2.241%、2.162%，溫度大約在300℃時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)失重現(xiàn)象。對(duì)應(yīng)的DTA曲線可看出，樣品在324.1℃、441.6℃左右出現(xiàn)了兩個(gè)明顯的放熱峰，估計(jì)是貝殼中的有機(jī)物如蛋白質(zhì)等物質(zhì)氧化反應(yīng)所所造成的。從500℃升到900℃，馬氏珠母貝貝殼表殼層、棱柱層、珍珠層的失重分別為40.416%、41.122%、41.143%，溫度大約在600℃時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)失重現(xiàn)象。對(duì)應(yīng)的DTA曲線可看出，樣品在800℃左右出現(xiàn)了一個(gè)明顯的吸熱谷，是貝殼中碳酸鈣的分解造成的。

4 結(jié)論

綜上分析，馬氏珠母貝貝殼表殼層、棱柱層、珍珠層的主要成分都為碳酸鈣，另含有少量的有機(jī)質(zhì)和水。經(jīng)過(guò)比較，水含量為棱柱層＞珍珠層＞表殼層；有機(jī)質(zhì)含量為表殼層＞棱柱層＞珍珠層；碳酸鈣含量為珍珠層＞棱柱層＞表殼層。

[1]方富永，黃甫，鄧陳茂，等.企鵝珍珠貝和馬氏珠母貝軟 體部脂肪酸組成[J].水產(chǎn)科學(xué)，2007，26(7)：384-385.

[2]張學(xué)驁，吳文健，王建方.貝殼珍珠層中文石晶體擇優(yōu)取 向動(dòng)態(tài)分析[J].科學(xué)通報(bào)，2007，52(17)：2089-2092.