不同剖面马氏珠母贝贝壳的差热-热重同步分析

郭 健 ，覃 亮 ，宋文东 ，罗 杰 ，梁飞龙

1.广东医学院，广东湛江 523808

2.肇庆学院化学化工学院，广东肇庆 526061

3.广东海洋大学，广东湛江 524088

马氏珠母贝（Pinctada martensii）又称合浦珠母贝，是重要的海水养殖贝类和生产珍珠的主要母贝，在我国主要分布在广西、广东和台湾海峡南部沿海一带。目前收珠后的贝壳都因为无法利用或者利用价值较低而被丢弃，没有得到很好的利用。

贝壳一般具有3层结构，外层是表壳层，比较粗糙，主要由硬化蛋白质组成；中层为棱柱层，由定向的柱状方解石组成；内层有光泽的部分为珍珠层，由文石板片组成[2]。本文利用差热-热重同步分析对马氏珠母贝贝壳的不同剖面层次进行了检测，以期为材料科学设计与制备提供了新思路。

1 材料和仪器

试验所用的马氏珠母贝贝壳粉均来自广东湛江流沙港。试验所用的试剂均为分析纯，实验用水为蒸馏水。

PTC-10A型差热分析仪（日本RIGAKU）；202-2型干燥箱（上海市实验仪器总厂）。

2 实验部分

2.1 马氏珠母贝贝壳的预处理

清除贝壳表面杂质，用0.8%的盐酸浸泡后用水洗至中性，放入烘箱烘干后经切割得到不同剖面层次，分别研磨，过100目筛，制成不同剖面层次的贝壳粉。预先在105℃烘箱中烘2h，备用。

2.2 测试条件

温度：25℃～900℃。升温速度:10℃/min。采样周期:5s。TG量程:10℃·mg。DTA量程：10mV。

3 结果与讨论

不同剖面层次马氏珠母贝贝壳差热-热重同步分析：

图1 贝壳表壳层差热-热重同步分析图

图2 贝壳棱柱层差热-热重同步分析图

图3 贝壳珍珠层差热-热重同步分析图

结合图1、图2、图3可看出，样品的TGA（热重）曲线出现了3个比较明显的失重阶段。 从100℃升到300℃，马氏珠母贝贝壳表壳层、棱柱层、珍珠层的失重分别为1.744%、2.017%、1.870%，温度大约在100℃时，开始出现失重现象。对应的DTA（差热）曲线可看出，样品在250℃左右出现了一个吸热谷，估计是贝壳中的吸附水、结晶水等物质的排出所造成的。从300℃升到500℃，马氏珠母贝贝壳表壳层、棱柱层、珍珠层的失重分别为2.677%、2.241%、2.162%，温度大约在300℃时，开始出现失重现象。对应的DTA曲线可看出，样品在324.1℃、441.6℃左右出现了两个明显的放热峰，估计是贝壳中的有机物如蛋白质等物质氧化反应所所造成的。从500℃升到900℃，马氏珠母贝贝壳表壳层、棱柱层、珍珠层的失重分别为40.416%、41.122%、41.143%，温度大约在600℃时，开始出现失重现象。对应的DTA曲线可看出，样品在800℃左右出现了一个明显的吸热谷，是贝壳中碳酸钙的分解造成的。

4 结论

综上分析，马氏珠母贝贝壳表壳层、棱柱层、珍珠层的主要成分都为碳酸钙，另含有少量的有机质和水。经过比较，水含量为棱柱层＞珍珠层＞表壳层；有机质含量为表壳层＞棱柱层＞珍珠层；碳酸钙含量为珍珠层＞棱柱层＞表壳层。

[1]方富永，黄甫，邓陈茂，等.企鹅珍珠贝和马氏珠母贝软 体部脂肪酸组成[J].水产科学，2007，26(7)：384-385.

[2]张学骜，吴文健，王建方.贝壳珍珠层中文石晶体择优取 向动态分析[J].科学通报，2007，52(17)：2089-2092.