자발적 침전법에 의하여 다양한 과포화 용액에서 탄산염광물을 합성하였다. 합성용액의 온도는 25℃에서 유지 시켰고 pH범위는 6.9에서 8.8 이였다. 용액의 과포화도 조절 시 2가지 변수를 두어 농도를 변화 시켰다. (1) total carbonate의 농도와 total calcium의 농도비가 다음 세가지 조건을 만족시키도록 변화시켰다.: [CO₃]_(T)/[Ca]-(T)> 1, [CO₃]_(T)/[Ca]_(T)=1, and [CO₃]_(T)/[Ca]_(T)<1. (2) 앞서 언급한 조건에 total calcium의 농도를 0.02 mol/dm^(3), 0.2 mol/dm^(3), 그리고 0.4 mol/dm^(3)이 되도록 변화 시켰다. [CO₃]_(T)/[Ca]_(T)≥1의 조건하에서 형성된 미립의 탄산염 광물은 대부분 거의 순수한 방해석으로 바테라이트가 1% 이하로 존재하였으며 이와는 달리 [CO₃]_(T)/[Ca]_(T)<1 조건하에서는 거의 순수한 바테라이트가 합성되었다. 본 연구 결과 탄산염광물의 상은 합성 용액상의 [CO₃]_(T)농도 보다는 [CO₃]_(T)의 농도에 의하여 좌우되는 것으로 나타났다. 또한 바테라이트의 합성 결과는 [CO₃]_(T)/[Ca]_(T)의 비가 0.8에서 0.5로 낮아짐에 따라 roughness가 증가하고 결과적으로 광물표면적이 5.64∼7.34 ㎛에서 8.39∼10.3 ㎛로 증가한다.

Crystallization of CaCO3 from the solutions of various degrees of supersaturation was carried out by a spontaneous precipitation method. The solution was kept at 25 C and pH 6.9-8.8. The solution compositions were varied in two ways: (1) The total carbonate, [co3]T to total calcium, [Ca]_(T), ratios vary as ; [CO₃]_(T)/[Ca]_(T) ≥ l , [CO₃]_(T)/[Ca]_(T)=l, and [CO₃]_(T)/[Ca]_(T)＜1. (2) The total calcium concentration, [Ca]_(T) , held at 0.02 ㏖/d㎥, 0.2 ㏖/d㎥, and 0.4 ㏖/d㎥. We found that the CaCo₃ phase crystallized from the solutions of [CO₃]_(T)/[Ca]_(T)≥1 was mostly calcite with less than 1% of vaterite, while the CaCO₃ crystals precipitated from low carbonate concentration toward calcium concentration, [CO₃]_(T)/[Ca]_(T) < 1, were dominated by vaterite crystals. It appears that the polymorph of CaCO₃ precipitate was mainly controlled not by the calcium concentration but by the carbonate concentration during the spontaneous precipitation. Also, we found that the surface roughness of vaterite increased with decreasing carbonate concentration from 0.8 or 0.5 of [CO₃]T/[Ca]_(T) ratios and the surface area of vaterite increased from 5.64-7.34 ㎛ to 8.39- 10.3 ㎛.