大家都知道貝殼的主要成分是碳酸鈣，那它還有什么其他的化學(xué)成分嗎?以下是學(xué)習(xí)啦小編要與大家分享的：貝殼的化學(xué)成分，供大家參考!

　　貝殼的化學(xué)成分一

　　一、貝殼的形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　貝殼分左右兩片或單片是外套膜所分泌，90%以上為碳酸鈣和少量有機(jī)質(zhì)。在貝體的外部起保護(hù)內(nèi)臟作用。從剖面看，其結(jié)構(gòu)一般分為三層，從外向內(nèi)為角質(zhì)層。由殼質(zhì)素構(gòu)成，色黑褐而薄，由外套膜邊緣分泌而成，亦稱(chēng)殼層;其次中層為棱柱層，較厚占?xì)さ拇蟛糠郑瑸椴⒘械姆浇馐氖屹|(zhì)小柱組成，它主要由外套膜緣背面分泌;珍珠質(zhì)層，是貝殼最內(nèi)一層，它由葉狀的霰石(文石)構(gòu)成，表面光滑，色澤美麗，具強(qiáng)珍珠光澤，為整個(gè)外套膜表面分泌而成。

　　二、貝殼的化學(xué)成分

　　珍珠貝類(lèi)的貝殼和珍珠同是由一部分性質(zhì)相同的上皮組織分泌而成，因此，它們的化學(xué)成分類(lèi)似乃至相同，若貝種類(lèi)不同或生活環(huán)境差別很大時(shí)，它們的化學(xué)成分也會(huì)有異。

　　貝殼的無(wú)機(jī)成分主要為碳酸鈣，其次為氧化鈉、二氧化硅、氧化鎂及三氧化二鋁等，此外還有10多種微量元素和痕量元素，如鍶、鎂、鋁、硅、鉀、鐵、鈣、銣、鉛、鋅、銅、錳、鉻、釩、磷等。貝殼的有機(jī)成分中含有天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸等16種氨基酸，并與珍珠中的氨基酸相近。

　　對(duì)于貝殼的化學(xué)成分特征的研究。人們最感興趣的是其微量元素和氨基酸組成特點(diǎn)，因?yàn)檫@些是人們開(kāi)發(fā)利用貝殼的關(guān)鍵所在。由于貝殼和珍珠所含的微量元素及氨基酸基本相同且含量相近，而這些微量元素及氨基酸有相當(dāng)一部分是人體缺乏并需要得到補(bǔ)充的物質(zhì)，因此貝殼中珍珠層粉是代替天然珍珠當(dāng)藥用的最佳原料，也是人們理想的微量元素供應(yīng)物。我國(guó)貝殼的資源尤為豐富，所以對(duì)其成分研究。具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。

　　貝殼的化學(xué)成分二

　　珍珠的硬度：在珍珠中，霰石微小的結(jié)晶分別與殼角蛋白密切結(jié)合，使得珍珠表現(xiàn)出的硬度比無(wú)機(jī)界的碳酸鈣結(jié)晶還要高。方解石的硬度為3，而構(gòu)成珍珠的霰石硬度為3.5至4，而珍珠的硬度一般在3.5至4.5之間。

　　珍珠的彈性：珍珠專(zhuān)家們作了這樣的實(shí)驗(yàn)，采用三粒日本養(yǎng)殖珍珠、兩粒澳洲或委內(nèi)瑞拉珍珠一粒中國(guó)珍珠和一粒淡水珍珠;讓它們從70厘米的高處，分別依次落在玻璃板上來(lái)測(cè)定它跳躍的高度。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是：三粒日本養(yǎng)殖的珍珠平均跳40厘米高;兩粒澳洲或委內(nèi)瑞拉產(chǎn)的珍珠跳40厘米高;中國(guó)珍珠跳35厘米高;一般淡水珍珠跳37厘米高。從河蚌珍珠的研究中得知，珍珠的彈性大小取決于殼角蛋白含量的多少。

　　珍珠的比重：科學(xué)家對(duì)60顆色澤、大小不等的珍珠進(jìn)行測(cè)定，得出四個(gè)推論：1、珍珠比重近似方解石比重的為多數(shù)，相當(dāng)于霰石的比重反而少見(jiàn);2、質(zhì)量良好的珍珠，比方解石的比重大，和霰石比重相近;3、珍珠的色彩和光澤與比重?zé)o關(guān)，比重并不隨珍珠的色彩和光澤而顯著變化;4、珍珠的比重與它容積的大小無(wú)關(guān)。另外，科學(xué)家們測(cè)得海產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和殼角蛋白含量多的劣質(zhì)珍珠比重分別是：優(yōu)質(zhì)珍珠為2.850—2.686;劣質(zhì)珍珠為1.910—2.238。科學(xué)工作者對(duì)海產(chǎn)和淡水珍珠的比重關(guān)系進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)差異很大。測(cè)定時(shí)，采取少數(shù)個(gè)體珍珠的測(cè)定數(shù)值，沒(méi)有普遍意義。科學(xué)家測(cè)得河蚌珍珠的比重為2.742。

　　珍珠的折射率：科學(xué)家將養(yǎng)殖珍珠切出頂角約30o的三棱體，放在反射測(cè)定器上，從鈉光測(cè)定其最小偏角。三棱體角A=29o48’;最小偏角(左右四次測(cè)定的平均值)Dα=16o29’，Dβ=21o23’，Dγ=21o43’。在這種情況下，Dα角的象很明顯，而Dβ和Dγ之間可以看到連續(xù)反射，由此得出折射率：n=sin(D+A)/2/sin A/2，α=1.5300，β=1.6814，γ=1.6854，γ-α=0.1554。這個(gè)結(jié)果和含百分之99.91的碳酸鈣一霰石的α=1.530，β=1.680，γ=1.685，是一致的，與方解石的ε=1.486，ω=1.658則不同。所以證明構(gòu)成珍珠的結(jié)晶為霰石。

　　珍珠的化學(xué)成分和產(chǎn)生它的珍珠母貝貝殼的化學(xué)成分相同。所以，如果珍珠母貝的種類(lèi)不同，構(gòu)成其貝殼的物質(zhì)也就不同。這樣，由珠母貝生產(chǎn)的珍珠的化學(xué)成分也自然不同。科學(xué)家對(duì)珍珠分析研究的結(jié)果，得知海產(chǎn)和淡水珍珠的化學(xué)成分大體上是非常一致的。

　　科學(xué)家對(duì)印度、澳洲兩地的黑蝶母貝生產(chǎn)的兩個(gè)珍珠和英國(guó)產(chǎn)的兩個(gè)河蚌珍珠進(jìn)行分析研究，測(cè)得平均值：碳酸鈣含91.72%;有機(jī)物占5.94%;水占2.23%;其它占O.11%。淡水河蚌產(chǎn)的珍珠：碳酸鈣占91.59%;有機(jī)物占3.83%;水占3.97%;其它占0.81%。江珧(又稱(chēng)江瑤，海產(chǎn))珍珠：碳酸鈣占72.72%;有機(jī)物占4.21%;水占23.06%;其它占O.01%。

　　以各種海水貝類(lèi)所產(chǎn)的天然珍珠的成分分析值看，化學(xué)組成很相似;與此同時(shí)，同是海產(chǎn)的珍珠(黑蝶珠母貝和江瑤)，其各種成分的含量也有很大不同。

　　另外，科學(xué)家對(duì)采自馬氏珠母貝的天然珍珠進(jìn)行分析，所得的值是：白色珍珠，含碳酸鈣83.71%，碳酸鎂7.22%，氧化硅O.54%，磷酸鈣0.35%，氧化鈣和氧化鐵O.54%，有機(jī)物6.1 1%。銀色珍珠，含碳酸鈣80.82%，碳酸鎂2.16%，氧化硅O.56%，磷酸鈣O.15%，氧化鋁和氧化鐵微量，水1.26%，有機(jī)物13.44%。

　　從上述情況可以看出，同是馬氏珍珠，其各種成分的含量隨珍珠的性質(zhì)而不同。白、銀兩色珍珠的明顯差異是，前者含的有機(jī)物遠(yuǎn)比后者少。白色珍珠中含有較多的碳酸鎂，其含量?jī)H次于碳酸鈣，這是它的一個(gè)特征。

　　貝殼的化學(xué)成分三

　　由材料科學(xué)家和化學(xué)家組成的研發(fā)小組的靈感來(lái)自于在海灘上發(fā)現(xiàn)的貝殼，研究人員從各種不相近的'成分'中提取相應(yīng)物質(zhì)最終合成一種全新的復(fù)合材料。目前，該項(xiàng)技術(shù)可以被用來(lái)制造抗開(kāi)裂性能極高的陶器，和耐裂紋的建筑材料和骨頭替代材料。并且相關(guān)論文已經(jīng)發(fā)表在《先進(jìn)材料月刊》上，研究人員稱(chēng)通過(guò) 該項(xiàng)技術(shù)，已經(jīng)可以成功地對(duì)碳酸鈣和聚苯乙烯粒子混合物，或白堊和聚苯乙烯粒子混合物等用于制造飲料杯的材料進(jìn)行強(qiáng)化。

　　研究人員同時(shí)還開(kāi)發(fā)了一種能有效將聚苯乙烯顆粒和方解石晶體相結(jié)合的方法，并發(fā)現(xiàn)通過(guò)這種手段可以使原本很脆的材料變得更加有韌性。他們指出，聚苯乙烯也 可以作為防止裂縫不斷擴(kuò)大的增強(qiáng)助劑。科學(xué)家還觀察到，當(dāng)這種增強(qiáng)材料發(fā)生破裂時(shí)，在裂縫中的聚合物會(huì)吸收能量并提高韌性，因此它的形態(tài)會(huì)得到延長(zhǎng)。此 外，這種新方法還可以通過(guò)對(duì)不同形狀，大小和不同組成成分的選擇，使新材料的屬性發(fā)生變化。

　　曼徹斯特大學(xué)材料學(xué)院的史蒂芬.艾希霍恩康博士說(shuō)：“貝殼材料的力學(xué)性能可以與那些經(jīng)過(guò)高溫高壓處理的人造陶瓷相媲美。貝殼材料的構(gòu)建方式可以幫助分散結(jié) 構(gòu)應(yīng)力，并有效控制裂縫的蔓延。碳酸鈣是構(gòu)成白堊的主要成分，其材質(zhì)的脆性程度非常高，只要稍加外力就可以輕松將其折斷。但相比之下，貝殼的材質(zhì)就顯得更 加強(qiáng)韌，其抗斷裂性能也明顯增強(qiáng)，這主要是因?yàn)樘妓徕}與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，同時(shí)加入一定量的晶體。這就好比磚對(duì)于墻體的作用，可以使墻體更加堅(jiān)硬，甚至更 牢固。目前，我們已經(jīng)通過(guò)使用聚苯乙烯為材料添加了蛋白質(zhì)，從而制造出一個(gè)更堅(jiān)固的貝形構(gòu)造材質(zhì)，這種材料的屬性類(lèi)似于天然貝殼。”

　　史蒂芬博士補(bǔ)充說(shuō)“不過(guò)，該項(xiàng)目還有待進(jìn)一步的研究和試驗(yàn)，但我們的研究已經(jīng)為制造更堅(jiān)硬的，以白堊為基質(zhì)的復(fù)合材料提供了最有效的方法，將來(lái)這種新型材料的應(yīng)用潛力一定會(huì)非常巨大。”。

　　該研究項(xiàng)目得到英國(guó)工程和自然科學(xué)研究委員會(huì)(EPSRC)的資助，并聯(lián)合英國(guó)利茲大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授菲奧娜.米氏共同進(jìn)行研發(fā)。