Aufdeckung der Rolle von Hydrogencarbonat‐Ionen bei der Bildung von Calciumcarbonat im nahezu neutralen pH‐Bereich

Die Grundlagen der Mineralisation und die entsprechenden Mechanismen sind noch nicht ausreichend verstanden. Dies ist insbesondere für biologische und geologische Systeme der Fall. In dieser Studie konnte die Beteiligung von HCO 3 − ‐Ionen an der Nukleation von CaCO 3 durch quantitative Untersuchungen der Ionenassoziationen im nahezu neutralen pH‐Bereich nachgewiesen werden. Der strukturelle Einbau von HCO 3 − ‐Ionen in amorphe Intermediate konnte mittels ssNMR belegt werden und wird des Weiteren durch quantenmechanische Berechnungen sowie Simulationen der Moleküldynamik gestützt. Der Einfluss von HCO 3 − ‐Ionen erstreckt sich dabei auf 1) eine konkurrierende Rolle in Gleichgewichten bezüglich der Bildung von Ionenpaaren und Ionenclustern vor der Nukleation sowie auf 2) den Einbau in amorphe Mineralpartikel als wichtige strukturelle Komponente. Der Einfluss dieser aktiv beteiligten löslichen Spezies auf die Bildung von Calciumcarbonat ist von fundamentaler Bedeutung, um die physiologische und geologische Mineralisation in ihren Grundsätzen besser zu verstehen.