칼슘 탄산염 (CACO3)은 칼슘, 탄소 및 산소로 구성된 무기 화학 화합물입니다. 정상적인 온도와 압력 하에서이 규조토 화학 물질은 미세한 흰색 분말처럼 보이며 대부분 맛이없고 무취입니다.
물리적 설명
탄산 칼슘은 흰색의 무취 분말이며 무색 결정의 형태를 취할 수도 있습니다. 실제로 물에 불용성되며 바위에서 찾을 수 있습니다. 석회암의 채굴은 그라운드 칼슘 탄산 칼슘을 생성합니다. 추출 될 때, 탄산염은 높은 정도의 순도를 유지하고 미세 분말 또는 슬러리로 사용될 수 있습니다. 침전 된 칼슘 탄산 칼슘은 Solvay 절차의 부산물이거나 산화 칼슘으로 석회암을 분해 한 다음 다시 탄화시켜 (탄산나트륨을 만드는 데 사용됨) 산업적으로 제조됩니다. 순도에 관해서는, 침전 된 탄산 칼슘은 탄산 칼슘보다 우수합니다.
탄산 칼슘은 달걀 껍질, 위장류 껍질, 조개 골격 및 진주의 주요 구성 요소입니다. 조개 뼈와 진주에서도 발견됩니다. 탄산 칼슘은 탄산염 이온과 결합하여 경질 칼슘 이온에 의해 생성되어 리모 스케일을 형성합니다. 칼슘 보충제 또는 제산제로서의 의학적 사용에도 불구하고 과도한 사용은 고칼슘 혈증과 소화 문제를 유발할 수 있습니다.
탄산 칼슘의 화학적 특성
분자량 :100.09 g/mol
수소 결합 공여자 수 :0
수소 결합 수용체 수 :3
회전식 본드 수 :0
무거운 원자 수 :5
동위 원소 수 :0
탄산 칼슘의 유형
방해석, 아라고 나이트 및 vaterite는 지구 빵 껍질에서 발견 될 수있는 탄산 칼슘의 세 가지 다형성 형태입니다.
방해석
방해석은 탄산 칼슘의 가장 안정적인 형태이며 가장 안정적인 형태입니다. 그것은 석회암과 대리석과 같은 퇴적, 변성 및 화성암에서 발견되는 미네랄입니다. 건물, 농업 및 제약을 포함한 많은 부문에서 널리 사용됩니다.
Vaterite
Vaterite는 육각형 형태를 가지고 있습니다. 방해석과 아라고 나이트보다 안정적이지 않지만이 미네랄보다 용해도가 높습니다. 그것은 샘, 유기 조직, 소변 미적분학, 담석 및 식물을 포함한 다양한 장소에서 자연적으로 발견 될 수 있습니다. 그것은 재생 약물 및 개인 관리 품목에 사용됩니다.
아라고이트
Aragonite는 방해석보다 더 가용성이 있고 안정적입니다. 담수 및 해양 환경 모두에서 생물학적 및 물리적 과정에 의해 형성됩니다. Aragonite는 Sea의 생물 다양성을 공급하고 pH 수준을 확인하는 데 도움이됩니다. 아연, 코발트 및 폐수에서 납과 같은 오염 물질을 제거합니다.
탄산 칼슘 구조
전형적인 상황에서 육각형 -CACO3 결정 구조는 칼슘 탄산염 (미네랄 석회석)의 가장 열역학적으로 안정적인 구조입니다. 밀도 (2.83 g/cm3) orthorhombic -caco3 (아라고 나이트에서 발견) 및 육각형 -CACO3 (Vaterite에서 발견)을 포함하여 다른 형태의 탄산 칼슘이 생성 될 수 있습니다. 아라고 나이트는 섭씨 85도 미만의 온도에서 강수량을 통해 형성 될 수 있으며, 섭씨 60도 미만의 온도에서 강수량을 통해 Vaterite를 형성 할 수 있습니다. 방해석의 칼슘 원자는 6 개의 산소 원자로 연결되어 있습니다. 아라고 나이트의 칼슘 원자는 9 개의 산소 원자와 관련이 있습니다. 방해석은 6 개의 산소 원자와 조정 된 칼슘 원자로 구성됩니다. Vaterite의 구조는 여전히 완전히 알려져 있지 않습니다. 카보네이트 스트론튬 (SRCO3)과 바륨 탄산염 (BACO3)은 방해석 구조를 수용하지만 카보네이트 마그네슘 (MGCO3)은 아라고 나이트 구조를 채택하며,이 구조는 탄산염 스트론튬 및 바산 탄산염의 더 큰 이온 반경을 반영합니다.
.탄산 칼슘 제조
산업에 사용되는 탄산 칼슘의 많은 부분이 지구의 지각에서 채굴되거나 채석됩니다. 탄산 칼슘 (예 :요리 또는 의약 응용)의 경우 순수 채석장 자원 (보통 대리석)에서 제조 할 수 있습니다.
1) 원료로서 슬레이크 석회와 이산화탄소는 주로 탄산 칼슘을 생산하는 데 사용됩니다. 방해석은 이산화탄소 분자가 슬레이크 석회를 통해 운반되고 증발 될 때 형성된다. 방해석을 얻는 또 다른 기술은 탄산나트륨을 염화칼슘에 첨가하는 것입니다. 이는 화학 반응입니다.
caCl2 + na2co3 → caco3 + 2naCl
ca (OH) 2 + CO2 → CACO3 + H2O
칼슘 수소-탄산염이 과도한 양의 이산화탄소가 방출 될 때 형성됩니다.
2) 수산화 칼슘 용액 (그렇지 않으면 슬레이크 라임이라고 함)에 이산화탄소 가스를 흐르면 큰 규모로 생산할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 과도한 양의 이산화탄소가 겪고 있다면, 그것은 독성이있는 수용 칼슘 수소 탄산염의 생성으로 이어진다.
.ca (OH) 2 + CO2 → CACO3 + H2O
화학 반응
탄산 칼슘은 다른 탄산염과 동일한 특성을 많이 나타냅니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
● 산과 접촉 할 때 이산화탄소를 방출합니다
CACO3 (S) + 2 H + (AQ) → CA2 + (AQ) + CO2 (G) + H2O (L)
● 탄산 칼슘의 열 파괴는 화합물이 섭씨 840도 이상으로 가열 될 때 발생하여 산화 칼슘 (일반적으로 Quicklime이라고도 함)을 생성하며, 과정의 엔탈피는 탄산 칼슘의 몰당 178 킬로그램 이상입니다.
caco3 (s) → cao (s) + CO2 (g)
● 탄산 칼슘은 이산화탄소-포화 물과 결합하여 침탄산 칼슘을 생성 한 다음 다시 물에 용해됩니다.
caco3 (s) + CO2 (g) + H2O (l) → Ca (hco3) 2 (aq)
결론
탄산 칼슘은 대리석 형태의 건축 및 건물에 사용됩니다. 또한 여러 유형의 시멘트에도 존재합니다. 또한, 타일 및 박격포 제조, 코팅 및 기타 부식 억제제, 접착제 및 페인트 등에 사용됩니다. 탄산 칼슘은 또한 산을 중화시킨다.
