Study of the Influence of Na <sup>+</sup> and Mg <sup>2+</sup> on CaCO <sub>3</sub> Cluster Nucleation and Growth Based on ReaxFF Molecular Dynamics Simulations
Notice bibliographique
Résumé
Understanding the nucleation and growth mechanisms of calcium carbonate (CaCO 3 ) in multicomponent aqueous environments is essential for regulating mineralization. Here, ReaxFF molecular dynamics simulations were employed to investigate the effects of Na + and Mg 2+ on CaCO 3 cluster formation. Unlike prior studies focusing on single-ion systems, we constructed Ca–Na–CO 3 –H 2 O and Ca–Mg–CO 3 –H 2 O systems to directly compare cation interference under 300 and 400 K. Results show that both Na + and Mg 2+ inhibit CaCO 3 nucleation, with Mg 2+ having a stronger effect by forming stable MgCO 3 clusters and competing for CO 3 2– . Na + exhibits weaker coordination and remains mostly unbound. Elevated temperature and Mg 2+ further reduce the formation of calcite-like structures. Scattering amplitude and structure factor analyses confirm that Na + and Mg 2+ induce less ordered and less compact cluster morphologies. This study highlights the value of atomistic simulations for probing ion-specific effects on nucleation, offering new insights into crystallization control in environmental and industrial applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».