抄録
炭酸カルシウムにはアラゴナイト、カルサイト、ファーテライトの3種類の多形が存在する。微量の希土類元素は炭酸カルシウムの結晶成長や溶解に重要な影響を与えることが知られているが、結晶に取り込まれる機構や化学状態は明らかにされていない。X線吸収微細構造(XAFS)の測定は固体物質中の微量元素の酸化状態、構造的特性などを測定できる方法である。XAFSスペクトルのうち中心元素の価数についての情報を得られるのはX線吸収端微細構造(XANES)領域である。Ybは通常、熱力学的計算から溶液中ではほぼ3価のイオンとして存在する。しかし無機的に合成した炭酸カルシウムに取り込まれたYbには2価のイオンが存在することがXANESの解析から発見されている。一方海洋性の単細胞藻類である円石藻は石灰化反応によって石灰質殻(コッコリス)を形成する。コッコリスはカルサイト単結晶が数十個集まった長径数μm程度の楕円形リングである。本研究では合成した炭酸カルシウムや、Ybを含む海水から円石藻を培養し、生成したコッコリス中のYbの酸化状態をXANESの測定から解析した。