Карбонат кальция

Карбонат кальция
Карбонат кальция
Карбонат кальция: химическая формула
Calcium carbonate.pngCalcium-carbonate-xtal-3D-vdW.png
Общие
Систематическое наименование карбонат кальция
Традиционные названия углекислый кальций
Химическая формула CaCO3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) твёрдые белые кристаллы
Молярная масса 100.0869 г/моль
Плотность (кальцит) 2.74 г/см³
(арагонит) 2.83 г/см³
Термические свойства
Температура плавления (кальцит) 825 °C,
(арагонит) 1339 °C
Температура разложения 900−1000 °C
Химические свойства
pKa 9.0
Растворимость в воде (25 °C) 0.00015 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления 1,60
Структура
Кристаллическая структура тригональная, пространств. гр. 32/m
Безопасность
Токсичность
NFPA 704.svg

Карбонат кальция (углекислый кальций) — неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и кальция. Химическая формула — ~\mathsf{CaCO_3}. В природе встречается в виде минералов — кальцита, арагонита и ватерита, является главной составной частью известняка, мрамора. Нерастворим в воде и этаноле.

Зарегистрирован как белый пищевой краситель (E170).

Содержание

Применение

Используется как белый пищевой краситель Е170. Являясь основой мела, используется для письма на досках. Используется в быту для побелки потолков, покраски стволов деревьев, для подщелачивания почвы в садоводстве.

Массовое производство/использование

Таблетки из карбоната кальция

Очищенный от посторонних примесей, карбонат кальция широко используется в бумажной и пищевой промышленности, при производстве пластмасс, красок, резины, продукции бытовой химии, в строительстве. Производители бумаги используют карбонат кальция одновременно в качестве отбеливателя, наполнителя (заменяя им дорогостоящие волокна и красители), а также раскислителя. Производители стеклянной посуды, бутылок, стекловолокна используют карбонат кальция в огромных количествах в качестве источника кальция — одного из основных элементов, необходимых для производства стекла. Широко используется при производстве продукции личной гигиены (например, зубной пасты), и в медицинской промышленности. В пищевой промышленности часто используется в качестве антислеживающего агента и разделителя в сухих молочных продуктах. При употреблении сверх рекомендованной дозы (1,5 г в день) может вызывать молочно-щелочной синдром (синдром Бернетта). Рекомендован при болезнях костных тканей.

Производители пластмассы — одни из основных потребителей карбоната кальция (более 50 % всего потребления). Используемый в качестве наполнителя и красителя, карбонат кальция необходим при производстве поливинилхлорида (PVC), полиэфирных волокон (кримплен, лавсан, и т. п.), полиолефинов. Изделия из данных видов пластмасс распространены повсеместно — это трубы, сантехника, кафельная плитка, черепица, линолеум, ковровые покрытия, и т. п. Карбонат кальция составляет порядка 20 % красящего пигмента, используемого при производстве красок.

Строительство

Строительство — еще один из основных потребителей карбоната кальция. Шпатлевки, различные герметики — все они содержат карбонат кальция в значительных количествах. Также, карбонат кальция является важнейшим составным элементом при производстве продукции бытовой химии — средств для чистки сантехники, кремов для обуви.

Карбонат кальция также широко используется в очистительных системах, как средство борьбы с загрязнением окружающей среды, при помощи карбоната кальция восстанавливают кислотно-щелочной баланс почвы.

Нахождение в природе

Карбонат кальция находится в минералах в виде полиморфов:

Тригональная кристаллическая структура кальцита является наиболее распространенной.

Минералы карбоната кальция находятся в следующих горных породах:

Геология

Карбонат часто встречается в геологической среде. Он находится как полиморф. Полиморфами являются минералы с той же химической формулой, но разной химической структуры. Арагонит, кальцит, известняк, мел, мрамор, травертин, туф и др. — все они имеют формулу CaCO3, но каждый из них имеет несколько иной химический состав. Кальцит, как карбонат кальция, геологи обычно находят в морских условиях. Также кальцит, как правило, находится около теплых тропических условий. Это связано с его химией и свойствами. Кальцит может выпадать чаще как осадок в теплой среде, чем в холодной, поскольку теплая среда не дает улетучиваться в больших объемах CO2. Это аналогично тому как CO2 растворяется в воде. Когда вы открываете крышку пластиковой бутылки происходит выделение CO2. Из-за того что сода нагревается, выделяется углекислый газ. Этот же принцип может быть применен к кальциту и в океане. Карбонаты данного вещества в холодной воде существуют в более высоких широтах, но имеют очень медленный темп роста.

В тропических условиях вода теплая и чистая. Таким образом, вы можете увидеть много кораллов в данной среде по сравнению с холодной, где вода холодная. Производители карбоната кальция, такие как кораллы, водоросли и микроорганизмы, которые обычно встречаются в мелководных водоемах, как фильтраторы, требуют солнечный свет для производства карбоната кальция.

Изготовление

Подавляющее большинство карбоната кальция, добывающееся из полезных ископаемых, используется в промышленности. Чистый карбонат кальция (например, для производства продуктов питания или использования в фармацевтических целях), может быть изготовлен из чистого источника (как правило, мрамор).

В качестве альтернативы карбонат кальция может быть приготовлен кальцинацией оксида кальция. Вода добавляется к этому оксиду, давая гидроксид кальция, и затем проводится углекислый газ, который проходит через этот раствор для осаждения желаемого карбоната кальция[1]:

~\mathsf{CaCO_3 \longrightarrow CaO + CO_2\uparrow}
~\mathsf{CaO+H_2O \longrightarrow Ca(OH)_2}
~\mathsf{Ca(OH)_2+CO_2 \longrightarrow CaCO_3+H_2O}

Химические свойства

При нагревании до 900−1000 °C расщепляется на кислотный оксид — углекислый газ CO2 и оксид — негашёную известь CaO по уравнению:

\mathsf{ CaCO_3 \longrightarrow CaO + CO_2 \uparrow}.

В воде с углекислым газом растворяется, образуя кислую соль — гидрокарбонат кальция Ca(HCO3)2:

\mathsf{CaCO_3+CO_2+H_2O \longrightarrow Ca(HCO_3)_2}.

Существование именно этой реакции дает возможность образовываться сталактитам, сталагмитам и прочим красивейшим формам, да и вообще развиваться карсту.

При 1500 °C вместе с углеродом образует карбид кальция и оксид углерода (II)

\mathsf{CaCO_3+5C \longrightarrow CaC_2 + 3CO \uparrow}.

Примечания

  1. Solvay Precipitated Calcium Carbonate: Production. Solvay S. A. (9 марта 2007). Архивировано из первоисточника 9 февраля 2012.

Ссылки


Шаблон:АТХ код A02


Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Полезное


Смотреть что такое "Карбонат кальция" в других словарях:

  • КАРБОНАТ КАЛЬЦИЯ — (СаСО2), соединение белого цвета, нерастворимое в воде, встречающееся в природе в таких формах, как мрамор, мел, известняк и кальцит. Из него состоят также раковины моллюсков. Кристаллы имеют шестигранное строение, форма их варьирует от… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • карбонат кальция — Утяжелитель для буровых растворов на углеводородной основе [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN Pal Mix 30Imco Wate …   Справочник технического переводчика

  • карбонат кальция — углекислый кальций …   Cловарь химических синонимов I

  • гранулированный карбонат кальция для безглинистых буровых растворов — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN Sluggit …   Справочник технического переводчика

  • префикс, означающий карбонат кальция — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN calc …   Справочник технического переводчика

  • Кальция карбонат — Карбонат кальция Трёхмерная модель кристалла карбоната кальция Карбонат кальция (мел)  химическое соединение, соль угольной кислоты В природе встречается в виде минералов кальцита, арагонита и ватерита. Карбонат кальция является главной составной …   Википедия

  • Кальция гидроксид — Гидроксид кальция Общие Систематическое наименование Гидроксид кальция Отн. молек. масса 74.093 а. е. м. Молярная масса 74.093 г/моль …   Википедия

  • Кальция гидроокись — Гидроксид кальция Общие Систематическое наименование Гидроксид кальция Отн. молек. масса 74.093 а. е. м. Молярная масса 74.093 г/моль …   Википедия

  • Кальция окись — Оксид кальция Общие Систематическое наименование Оксид кальция Химическая формула CaO Молярная масса 56.077 г/моль …   Википедия

  • Кальция оксид — Оксид кальция Общие Систематическое наименование Оксид кальция Химическая формула CaO Молярная масса 56.077 г/моль …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»