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.廣東醫學院，廣東湛江 523808

2.肇慶學院化學化工學院，廣東肇慶 526061

3.廣東海洋大學，廣東湛江 524088

馬氏珠母貝（Pinctada martensii）又稱合浦珠母貝，是重要的海水養殖貝類和生產珍珠的主要母貝，在我國主要分布在廣西、廣東和臺灣海峽南部沿海一帶。目前收珠后的貝殼都因為無法利用或者利用價值較低而被丟棄，沒有得到很好的利用。

貝殼一般具有3層結構，外層是表殼層，比較粗糙，主要由硬化蛋白質組成；中層為棱柱層，由定向的柱狀方解石組成；內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-熱重同步分析對馬氏珠母貝貝殼的不同剖面層次進行了檢測，以期為材料科學設計與制備提供了新思路。

1 材料和儀器

試驗所用的馬氏珠母貝貝殼粉均來自廣東湛江流沙港。試驗所用的試劑均為分析純，實驗用水為蒸餾水。

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

2 實驗部分

2.1 馬氏珠母貝貝殼的預處理

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

2.2 測試條件

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

結合圖1、圖2、圖3可看出，樣品的TGA（熱重）曲線出現了3個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，開始出現失重現象。對應的DTA（差熱）曲線可看出，樣品在250℃左右出現了一個吸熱谷，估計是貝殼中的吸附水、結晶水等物質的排出所造成的。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，開始出現失重現象。對應的DTA曲線可看出，樣品在324.1℃、441.6℃左右出現了兩個明顯的放熱峰，估計是貝殼中的有機物如蛋白質等物質氧化反應所所造成的。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，開始出現失重現象。對應的DTA曲線可看出，樣品在800℃左右出現了一個明顯的吸熱谷，是貝殼中碳酸鈣的分解造成的。

4 結論

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，另含有少量的有機質和水。經過比較，水含量為棱柱層＞珍珠層＞表殼層；有機質含量為表殼層＞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].水產科學，2007，26(7)：384-385.

[2]張學驁，吳文健，王建方.貝殼珍珠層中文石晶體擇優取 向動態分析[J].科學通報，2007，52(17)：2089-2092.