Kalsium Karbonat | CaCO₃

Kalsium karbonat adalah senyawa anorganik dengan rumus kimia CaCO₃ dan merupakan komponen utama batu kapur, marmer, dll. Kalsium karbonat biasanya berbentuk kristal putih, tidak berbau, pada dasarnya tidak larut dalam air, dan mudah bereaksi dengan asam untuk melepaskan karbon dioksida. Ini adalah salah satu zat yang umum ditemukan di bumi dalam batuan seperti aragonit, kalsit, kapur, batu kapur, marmer, travertine, dll. Ia juga merupakan komponen utama tulang atau cangkang beberapa hewan. Kalsium karbonat juga merupakan bahan bangunan penting dengan berbagai kegunaan industri.

Sifat Fisik Kalsium Karbonat

Kalsium karbonat adalah bubuk kristal mikro halus berwarna putih, tidak berasa dan tidak berbau. Ini memiliki dua bentuk: amorf dan kristal. Kristal dapat dibagi menjadi sistem kristal rhombohedral dan heksagonal (kalsium karbonat anhidrat adalah kristal rhombohedral tidak berwarna, kalsium karbonat heksahidrat adalah kristal monoklinik tidak berwarna), berbentuk kolom atau belah ketupat, kepadatan 2,93g/cm3. titik leleh 1339 ℃ (825-896.6 ℃ telah terurai), titik leleh 1289 ℃ di bawah 10.7MPa. Hampir tidak larut dalam air, larut dalam air yang mengandung garam amonium atau besi trioksida, dan tidak larut dalam alkohol.

Struktur Kalsium Karbonat

Struktur kristalnya merupakan sistem kristal ortorombik. Setiap molekul kalsium karbonat terdiri dari satu atom karbon dan tiga atom oksigen, dimana setiap atom oksigen terikat pada ion kalsium. Kalsium karbonat terdiri dari ion kalsium yang membentuk ikatan ionik dengan ion karbonat, dan karbonat secara internal terdiri dari ikatan kovalen karbon-oksigen. Diantaranya, karbonat termasuk dalam hibridisasi sp2, atom karbon pusat memiliki tiga orbital dan satu orbital p, menurut model VSEPR, termasuk dalam molekul tipe AY3, dan model ideal VSEPR-nya adalah segitiga planar, dan ada 3 Ikatan CO dalam molekul berbentuk segitiga datar; selain itu, ia juga memiliki ikatan besar pp 4 orbital, 6 elektron. Dalam kristal, molekul kalsium karbonat tersusun dalam lapisan yang sejajar dengan sumbu a dan c. Atom oksigen koplanar menghubungkan lapisan-lapisan ini dan membentuk jaring tiga dimensi. Struktur ini memberikan kalsium karbonat stabilitas dan kekerasan yang tinggi.

Sifat kimia kalsium karbonat

Kalsium karbonat terurai menjadi kalsium oksida dan karbon dioksida pada 825-896.6 °C. (Produksi industri CO₂):
Kalsium karbonat akan dan asam encer (seperti asam asetat, asam klorida, asam nitrat encer, dll.) mendidih dan larut. Reaksi ini juga melepaskan karbon dioksida dalam reaksi eksotermik. Misalnya, reaksi asam klorida encer untuk menghasilkan kalsium klorida, air, dan karbon dioksida (produksi CO₂ di laboratorium):
Air yang bercampur dengan CaCO3 melewati kelebihan karbon dioksida untuk membentuk larutan kalsium bikarbonat. Kalsium karbonat bereaksi dengan asam karbonat (air hujan) menghasilkan kalsium bikarbonat. Masukkan CO2 ke dalam air kapur keruh, dan residunya hilang. Prinsip dari fenomena ini adalah:
Kalsium karbonat anhidrat (zat tepung berwarna putih, tidak berbau, tidak beracun, kalsium karbonat ringan) diubah menjadi kalsit (sistem kristal tripartit, kalsium karbonat berat) ketika dipanaskan hingga 1000K

Menurut metode produksi kalsium karbonat yang berbeda, kalsium karbonat dapat dibagi menjadi kalsium karbonat berat, kalsium karbonat ringan, kalsium karbonat koloid, dan kalsium karbonat kristal. Menurut ukuran ukuran partikel rata-rata (d) bubuk kalsium karbonat, kalsium karbonat dapat dibagi menjadi kalsium karbonat partikulat (d>5μm), kalsium karbonat mikronisasi (1-5μm), kalsium karbonat mikrofin (0,1-1μm), kalsium karbonat ultrahalus (0,02-0,1μm) kalsium karbonat ultrahalus (d ≤ 0,02μm). Menurut susunan atom dan ion penyusun kalsium karbonat teratur atau tidak, kalsium karbonat dapat dibagi menjadi kalsium karbonat kristalin dan kalsium karbonat amorf. Selain itu, ada nano kalsium karbonat, dll.

Klasifikasi kalsium karbonat

Kalsium Karbonat Berat

Kalsium karbonat berat (bikarbonat) diproduksi dengan menghancurkan langsung kalsit alam, batu kapur, kapur, cangkang, dll., menggunakan metode mekanis (dengan pabrik Raymond atau pabrik bertekanan tinggi lainnya).

Kalsium Karbonat Ringan

Kalsium karbonat ringan (umumnya dikenal sebagai kalsium ringan), juga dikenal sebagai kalsium karbonat yang diendapkan, adalah batu kapur yang dikalsinasi dan bahan mentah lainnya untuk menghasilkan kapur (komponen utama kalsium oksida) dan karbon dioksida, dan kemudian air untuk mencerna kapur untuk menghasilkan susu kapur (komponen utama kalsium hidroksida), dan kemudian karbonasi karbon dioksida dari susu kapur untuk menghasilkan pengendapan kalsium karbonat, dan akhirnya melalui dehidrasi, pengeringan dan penghancuran dan diproduksi. Reaksi dekomposisi kompleks natrium karbonat dan kalsium klorida pertama untuk menghasilkan sedimen kalsium karbonat, dan kemudian melalui dehidrasi, pengeringan, dan penghancuran dan diproduksi.

Kalsium Karbonat Koloid

Kalsium karbonat koloid, juga dikenal sebagai kalsium karbonat aktif, kalsium karbonat termodifikasi, perlakuan permukaan kalsium karbonat, kalsium karbonat agar-agar, atau manhua putih, disebut sebagai kalsium hidup, adalah penggunaan pengubah permukaan menjadi permukaan kalsium karbonat ringan atau kalsium karbonat berat dimodifikasi dan diproduksi. Karena adanya pengubah permukaan, kalsium karbonat yang dimodifikasi umumnya mempunyai efek penguatan, yaitu disebut “aktif”, sehingga kalsium karbonat yang dimodifikasi biasanya disebut kalsium karbonat aktif.

Properti: Kalsium karbonat koloidal berupa serbuk berwarna putih sangat halus, tidak berbau, tidak berasa, partikelnya mirip bola, dengan ukuran partikel 0,1um atau kurang, karena lapisan sabun lemak teradsorpsi pada permukaan partikel, sehingga mempunyai kinerja aktivasi koloidal adalah pengisi penguat putih yang sangat baik. Larut dalam air, terurai oleh asam, terbakar hingga terbakar hitam, melepaskan karbon dioksida dan menghasilkan kalsium oksida. Berat jenis 1,99～2,01.

Kristal Kalsium Karbonat

Reaksi kalsium hidroksida dan asam klorida menghasilkan kalsium klorida, dekolorisasi karbon aktif, dan penghilangan pengotor, sehingga kalsium klorida dengan adanya amonia berkarbonasi dengan karbon dioksida yaitu kalsium karbonat, dan kemudian setelah kristalisasi, pemisahan, pencucian, dehidrasi, pengeringan, sistem penyaringan.

Properti: bubuk kristal heksagonal berwarna putih murni. Volume spesifik 1,2~1,4ml/g. Larut dalam asam, hampir tidak larut dalam air.

Kegunaan: Digunakan dalam pasta gigi, obat-obatan, dll. Dapat juga digunakan sebagai isolasi termal dan bahan baku kimia lainnya.

Nano kalsium karbonat

Nano kalsium karbonat (ultrafine kalsium karbonat) ukuran partikel antara 1-100nm, merupakan bahan bubuk yang baru dikembangkan pada tahun 1980an. Ini adalah pengisi anorganik yang sangat baik. Digunakan dalam afinitas plastik dan resin, secara efektif dapat meningkatkan atau menyesuaikan kekakuan material, ketangguhan, dan kekuatan lentur, dan dapat meningkatkan sifat reologi sistem pemrosesan plastik, mengurangi suhu plastisisasi, meningkatkan stabilitas ukuran produk, tahan panas dan permukaan akhir; pada sistem karet NR, BR, SBR dan lainnya, mudah dicampur, terdispersi secara merata dan dapat membuat karet menjadi lunak, namun juga meningkatkan kinerja proses ekstrusi dan model fluiditas. Produk karet mempunyai permukaan halus, perpanjangan besar, kekuatan tarik tinggi, deformasi permanen kecil, ketahanan lentur yang baik, kekuatan sobek, dan karakteristik lainnya. Nano-kalsium karbonat memiliki kristal khusus dan struktur elektronik permukaan dibandingkan dengan kalsium karbonat biasa. Ini memiliki efek ukuran kuantum dan efek permukaan yang sangat baik dalam industri kimia, katalisis, optik, magnet, listrik, dan bidang aplikasi lainnya. Namun, nanopartikel kalsium karbonat rentan terhadap agregasi dan memiliki permukaan hidrofilik dan oleofobik, sehingga membatasi penerapannya pada organisme.

Penggunaan industri kalsium karbonat

Kalsium karbonat adalah nama dagang untuk sumber daya batu kapur yang sangat serbaguna dan berharga sebagai bahan baku mineral. Batu kapur telah banyak digunakan dalam sejarah peradaban manusia karena penyebarannya yang luas di alam dan aksesibilitas yang mudah. Sebagai bahan bangunan penting yang memiliki sejarah penambangan yang panjang, dalam industri modern, Batu Kapur merupakan bahan baku utama pembuatan semen, kapur, dan kalsium karbida; itu adalah frit yang sangat diperlukan dalam industri metalurgi, Batu Kapur berkualitas tinggi dengan penggilingan ultra-halus, banyak digunakan dalam kertas, karet, cat, pelapis, farmasi, kosmetik, pakan, penyegelan, pengikatan, pemolesan, dan produk lainnya dalam pembuatan . Menurut statistik yang tidak lengkap, produksi semen Batu Kapur dan batu bangunan, produksi kapur, fluks metalurgi, dan konsumsi kalsium karbonat ultrahalus dari batu kapur dengan rasio 1:3. Batu kapur merupakan sumber daya yang tidak terbarukan, dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan serta perkembangan nanoteknologi, penerapan batu kapur akan semakin diperluas.

Untuk produksi plastik

Kalsium karbonat banyak digunakan dalam pengisian polivinil klorida (PVC), polietilen (PE), polipropilen (PP), kopolimer butadiena-stirena akrilik (ABS), dan resin lainnya. Penambahan kalsium karbonat berperan dalam meningkatkan sifat produk plastik tertentu untuk memperluas aplikasinya. Dalam pengolahan plastik, bahan ini dapat mengurangi penyusutan resin, memperbaiki pola aliran, dan mengontrol viskositas. Itu juga dapat memainkan peran berikut:
(1) Meningkatkan stabilitas ukuran produk plastik;
(2) Meningkatkan kekerasan dan kekakuan produk plastik;
(3) Meningkatkan kinerja pengolahan plastik;
(4) Meningkatkan ketahanan panas produk plastik;
(5) Meningkatkan difusi cahaya plastik;
(6) Dapat membuat produk mempunyai beberapa sifat khusus;
(7) Mengurangi biaya produk plastik.

Digunakan dalam industri makanan

Ini dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam industri makanan. Misalnya, dapat digunakan dalam berbagai bahan tambahan pakan, dengan kandungan kalsium lebih dari 55,6 persen dan tidak mengandung komponen berbahaya. Dapat digunakan sebagai suplemen kalsium, dan tingkat penyerapannya bisa mencapai 39%, kedua setelah kalsium fruktat, larut dalam asam lambung, dan telah menjadi bentuk sediaan yang paling banyak dan suplemen kalsium yang paling banyak digunakan.

Digunakan dalam industri konstruksi

Dapat digunakan sebagai bahan baku pabrik plastik, pabrik karet, pabrik cat, pabrik bahan tahan air, serta pengecatan dinding dalam dan luar. Memiliki ciri-ciri kemurnian tinggi, keputihan tinggi, tidak beracun, tidak berbau, kualitas minyak halus rendah, dan kekerasan rendah. Marmer juga merupakan bahan bangunan penting untuk konstruksi rumah.

Digunakan dalam pembuatan bahan kimia

350 mesh hingga 400 mesh dapat memproduksi pengencang, pipa bawah, dan industri kimia. Keputihannya di atas 93 derajat. 400 mesh hingga 600 mesh dapat digunakan untuk pasta pasta gigi dan sabun. Keputihannya di atas 94 derajat. 800 mesh dapat digunakan untuk karet, kabel, dan PVC; putihnya di atas 94 derajat.

Itu juga dapat memproduksi bahan baku untuk kaca neodymium optik, dll.

Untuk bahan keramik halus

Kalsium karbonat menghasilkan bahan keramik yang stabil pada suhu tinggi, dielektrik, konduktivitas termal rendah, mikropori, dan sangat murni. Contohnya termasuk konduktor putih, yang banyak digunakan dalam pembuatan busi, dan bahan keramik halus yang penting seperti semikonduktor, alumina, dan pigmen enamel.

Menggunakan pengisi mineral dan abrasif

Kalsium karbonat untuk keperluan industri juga digunakan sebagai pengisi mineral dan abrasif. Dalam memproduksi bahan kimia dan bahan bangunan, kalsium karbonat dapat menggantikan beberapa bahan mahal seperti bijih timah putih, bedak, dan bedak talk. Dalam bahan abrasif, permukaan partikel kalsium karbonat dapat berinteraksi dengan matriks abrasif untuk meningkatkan ketahanan abrasi dan efisiensi penggilingan bahan abrasif untuk meningkatkan efisiensi dan daya tahan bahan abrasif.

Untuk suplemen nutrisi

Bahan utama sebagian besar tablet kalsium yang ada di pasaran adalah kalsium karbonat. Kalsium karbonat perlu dikonsumsi bersama makanan. Karena kandungan asam karbonatnya, kalsium karbonat cenderung menghasilkan karbon dioksida dalam lingkungan asam. Ini tidak cocok untuk orang dengan sekresi asam lambung yang buruk atau mereka yang menggunakan penghambat asam lambung.