탄산칼슘은 화학식 CaCO₃의 무기화합물로 석회석, 대리석 등의 주성분이다. 탄산칼슘은 일반적으로 흰색 결정이고 무취이며 본질적으로 물에 불용성이며 산과 쉽게 반응하여 이산화탄소를 방출한다. 아라고나이트, 방해석, 백악, 석회암, 대리석, 석회화 등과 같은 암석 내에서 지구상에서 발견되는 흔한 물질 중 하나입니다. 또한 일부 동물의 뼈나 껍질의 주요 구성 요소이기도 합니다. 탄산칼슘은 다양한 산업 용도로 사용되는 중요한 건축 자재이기도 합니다.
탄산칼슘의 물리적 성질
탄산칼슘은 흰색의 미세한 결정성 분말로 맛도 없고 냄새도 없습니다. 비결정질과 결정질의 두 가지 형태가 있습니다. 결정질은 마름모꼴 결정과 육각형 결정 시스템(무수 탄산칼슘은 무색 마름모꼴 결정, 육수 탄산칼슘은 무색 단사정 결정), 원주형 또는 마름모형, 밀도 2.93g/cm3으로 나눌 수 있습니다. 융점 1339 ℃ (825-896.6 ℃ 분해됨), 10.7MPa 하에서 융점 1289 ℃. 물에 거의 녹지 않으며, 암모늄염이나 삼산화철을 함유한 물에 녹고, 알코올에는 녹지 않습니다.
탄산칼슘 구조
결정 구조는 사방정계 결정계이다. 각 탄산칼슘 분자는 1개의 탄소 원자와 3개의 산소 원자로 구성되며, 각 산소 원자는 칼슘 이온에 결합됩니다. 탄산칼슘은 탄산이온과 이온결합을 형성하는 칼슘이온으로 구성되어 있으며, 탄산염은 내부적으로 탄소-산소 공유결합으로 구성되어 있다. 그 중 탄산염은 sp2 혼성화에 속하고 중심 탄소 원자는 3개의 오비탈과 1개의 p-오비탈을 가지며 VSEPR 모델에 따르면 AY3형 분자에 속하며 VSEPR 이상 모델은 평면 삼각형이며 3개가 있다. 평면 삼각형 형태의 분자 내 CO 결합; 게다가 4-궤도, 6-전자 pp 대형 결합도 가지고 있습니다. 결정에서 탄산칼슘 분자는 a축과 c축에 평행한 층으로 배열됩니다. 동일 평면의 산소 원자는 이러한 층을 상호 연결하고 3차원 메쉬를 형성합니다. 이 구조는 탄산칼슘에 높은 안정성과 경도를 부여합니다.
탄산칼슘 화학적 성질
- 탄산칼슘은 825~896.6°C에서 산화칼슘과 이산화탄소로 분해됩니다. (CO₂의 산업 생산):
- 탄산칼슘은 아세트산, 염산, 묽은 질산 등의 산을 묽게 만들어 거품을 내며 용해됩니다. 이 반응은 또한 발열 반응으로 이산화탄소를 방출합니다. 예를 들어, 염화칼슘, 물 및 이산화탄소를 생성하기 위한 묽은 염산 반응(실험실에서 CO2 생성):
- CaCO3와 혼합된 물은 과잉 이산화탄소를 통과하여 중탄산칼슘 용액을 형성합니다. 탄산칼슘은 탄산(빗물)과 반응하여 중탄산칼슘을 생성합니다. CO2를 탁한 석회수에 통과시키면 잔여물이 사라집니다. 이러한 현상의 원리는 다음과 같습니다.
- 무수탄산칼슘(백색, 무취, 무독성 분말상 물질, 경질탄산칼슘)을 1000K로 가열하면 방해석(삼자결정계, 중탄산칼슘)으로 변화됩니다.
탄산칼슘은 제조방법에 따라 중질탄산칼슘, 경질탄산칼슘, 콜로이드성 탄산칼슘, 결정성 탄산칼슘으로 나눌 수 있다. 탄산칼슘 분말의 평균 입자 크기(d)의 크기에 따라 탄산칼슘은 입자상 탄산칼슘(d>5μm), 미분화된 탄산칼슘(1~5μm), 미세 탄산칼슘(0.1~1μm)으로 나눌 수 있으며, 초미세 탄산칼슘(0.02-0.1μm) 초미세 탄산칼슘(d ≤ 0.02μm). 탄산칼슘을 구성하는 원자와 이온의 배열이 규칙적인지 아닌지에 따라 결정성 탄산칼슘과 비정질 탄산칼슘으로 나눌 수 있습니다. 그 밖에도 나노탄산칼슘 등이 있다.
탄산칼슘 분류
중탄산칼슘
중탄산칼슘(중탄산염)은 천연방해석, 석회석, 백악, 조개껍데기 등을 기계적 방법(레이몬드밀 또는 기타 고압밀)을 이용하여 직접 파쇄하여 생산됩니다.
가벼운 탄산칼슘
경질탄산칼슘(일반적으로 경질칼슘이라고도 함)은 침강탄산칼슘이라고도 알려져 있으며 석회석 및 기타 원료를 소성하여 석회(산화칼슘의 주성분)와 이산화탄소를 생성한 다음 물을 사용하여 석회를 소화하여 우유를 생성합니다. 석회(수산화칼슘의 주성분)를 탄산화한 후 석회유를 탄산화하여 탄산칼슘 침전을 생성하고 최종적으로 탈수, 건조, 파쇄하여 생산합니다. 1차적으로 탄산나트륨과 염화칼슘 복합물을 분해반응시켜 탄산칼슘 퇴적물을 생성한 후, 탈수, 건조, 파쇄하여 생산합니다.
콜로이드 탄산칼슘
활성탄산칼슘, 변형탄산칼슘, 탄산칼슘의 표면 처리, 젤라틴형 탄산칼슘 또는 백만화라고도 알려진 콜로이드 탄산칼슘은 경탄산칼슘 또는 중탄산칼슘 표면에 표면 개질제를 사용하는 것입니다. 수정하여 생산합니다. 표면 개질제 때문에 개질 탄산칼슘은 일반적으로 강화 효과, 즉 소위 "활성"이 있으므로 탄산 칼슘을 개질하는 것이 관례이며 이를 활성 탄산칼슘이라고 합니다.
속성: 콜로이드탄산칼슘은 매우 미세한 백색분말로 무취, 무미이며, 입자는 구형과 유사하며, 입자크기는 0.1um 이하로 입자표면에 지방비누층이 흡착되어 있어 우수한 성질을 가지고 있습니다. 콜로이드 활성화 성능이 우수한 백색 강화 필러입니다. 물에 용해되어 산에 의해 분해되어 검게 타며 이산화탄소를 방출하고 산화칼슘을 생성합니다. 비중 1.99~2.01.
결정성 탄산칼슘
수산화칼슘과 염산을 반응시켜 염화칼슘을 생성하고, 활성탄을 탈색시키고, 불순물을 제거하여 암모니아 존재 하에서 염화칼슘을 탄산칼슘인 이산화탄소로 탄산화시킨 후 결정화, 분리, 세척, 탈수, 건조, 선별 시스템.
속성: 순백색의 육각형 결정성 분말. 비체적 1.2~1.4ml/g. 산에 용해되고 물에는 거의 용해되지 않습니다.
용도: 치약, 의약품 등에 사용되며, 보온재 및 기타 화학원료로도 사용 가능합니다.
나노탄산칼슘
1-100nm 사이의 나노 탄산칼슘(초미세 탄산칼슘) 입자 크기는 1980년대에 새로 개발된 분말 소재입니다. 우수한 무기충진재입니다. 플라스틱 및 수지 친화성에 사용되며 재료 강성, 인성 및 굽힘 강도를 효과적으로 높이거나 조정할 수 있으며 플라스틱 가공 시스템의 유변학적 특성을 향상시키고 가소화 온도를 낮추며 제품 크기의 안정성, 내열성을 향상시킬 수 있습니다. 표면 마감; NR, BR, SBR 및 기타 고무 시스템에서는 혼합이 쉽고 균일하게 분산되며 고무를 부드럽게 만들 수 있을 뿐만 아니라 압출 공정의 성능과 유동성 모델도 향상시킵니다. 고무 제품은 표면이 매끄럽고 신율이 크며 인장 강도가 높고 영구 변형이 적으며 굽힘 저항이 우수하고 인열 강도 및 기타 특성이 있습니다. 나노탄산칼슘은 일반 탄산칼슘에 비해 특별한 결정 및 표면전자구조를 가지고 있습니다. 화학 산업, 촉매, 광학, 자기, 전기 및 기타 응용 분야에서 탁월한 양자 크기 효과 및 표면 효과를 가지고 있습니다. 그러나 탄산칼슘 나노입자는 응집되기 쉽고 친수성 및 소유성 표면을 갖고 있어 유기체에서의 적용이 제한됩니다.
탄산칼슘 공업용
탄산칼슘은 광물 원료로서 활용도가 매우 높고 귀중한 자원인 석회석의 상표명입니다. 석회암은 자연 속에 널리 분포되어 있고 접근성이 용이하다는 점에서 인류 문명사에서 널리 이용되어 왔다. 오랜 역사를 지닌 중요한 건축 자재로서 현대 산업에서 석회석은 시멘트, 석회, 탄화칼슘 제조의 주요 원료입니다. 그것은 야금 산업에서 없어서는 안될 프릿이며 초미세 분쇄에 의한 고품질 석회석이며 종이, 고무, 페인트, 코팅, 의약품, 화장품, 사료, 밀봉, 접착, 연마 및 기타 제품 제조에 널리 사용됩니다. . 불완전한 통계에 따르면 석회석 및 건축석의 시멘트 생산, 석회 생산, 야금 플럭스 및 석회석의 초미세 탄산칼슘 소비 비율은 1:3입니다. 석회석은 재생 불가능한 자원이며 과학 기술의 지속적인 발전과 나노 기술의 발전으로 석회석 응용이 더욱 확대될 것입니다.
플라스틱 생산용
탄산칼슘은 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 아크릴부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 및 기타 수지 충전재에 널리 사용됩니다. 탄산칼슘을 첨가하면 특정 플라스틱 제품 특성을 개선하여 응용 분야를 확장하는 역할을 합니다. 플라스틱 가공에서는 수지 수축을 줄이고 흐름 패턴을 개선하며 점도를 제어할 수 있습니다. 또한 다음과 같은 역할도 수행할 수 있습니다.
(1) 플라스틱 제품의 크기 안정성을 향상시킵니다.
(2) 플라스틱 제품의 경도와 강성을 향상시킵니다.
(3) 플라스틱 가공 성능을 향상시킵니다.
(4) 플라스틱 제품의 내열성을 향상시킵니다.
(5) 플라스틱의 빛 확산을 향상시킵니다.
(6) 제품에 특별한 특성을 갖도록 만들 수 있습니다.
(7) 플라스틱 제품의 비용을 절감합니다.
식품 산업에 사용
식품 산업에서 첨가제로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 칼슘 함량이 55.6% 이상이고 유해 성분이 없는 다양한 사료 첨가제에 사용할 수 있습니다. 칼슘 보충제로 사용할 수 있으며 흡수율은 과당칼슘에 이어 두 번째로 위산에 용해되는 39%에 도달할 수 있으며 가장 많이 사용되는 제형이자 가장 많이 사용되는 칼슘 보충제가 되었습니다.
건설업계에서 사용
플라스틱공장, 고무공장, 페인트공장, 방수자재공장, 내외벽화의 원료로 사용 가능합니다. 고순도, 고백도, 무독성, 무취, 낮은 미세 오일 품질, 낮은 경도의 특성을 가지고 있습니다. 대리석은 주택 건설에 중요한 건축자재이기도 합니다.
화학 제조에 사용
350메시부터 400메시까지 패스너, 하향관, 화학 산업을 제조할 수 있습니다. 백색도는 93도 이상입니다. 치약과 비누의 경우 400메시에서 600메시까지 사용할 수 있습니다. 백색도는 94도 이상입니다. 800 메쉬는 고무, 케이블 및 PVC에 사용할 수 있습니다. 백색도는 94도 이상입니다.
광학 네오디뮴 유리 등의 원료도 제조할 수 있다.
파인 세라믹 소재용
탄산칼슘은 고온 안정성, 유전성, 낮은 열전도율, 미세 다공성 및 고순도 세라믹 재료를 준비합니다. 예를 들어 스파크 플러그 제조에 널리 사용되는 백색 도체와 반도체, 알루미나, 에나멜 안료와 같은 중요한 미세 세라믹 재료가 있습니다.
미네랄 충진제 및 연마제 사용
공업용 탄산칼슘은 광물 충진제 및 연마제로도 사용됩니다. 화학제품과 건축자재를 생산할 때 탄산칼슘은 백연광석, 활석, 활석가루 등 일부 고가의 재료를 대체할 수 있습니다. 연마재에서 탄산칼슘의 입자 표면은 연마재 매트릭스와 상호 작용하여 연마재의 내마모성과 연삭 효율을 향상시켜 연마재의 효율성과 내구성을 향상시킬 수 있습니다.
영양 보충제의 경우
시중에 판매되는 대부분의 칼슘 정제의 주성분은 탄산칼슘입니다. 탄산칼슘은 식사와 함께 섭취해야 합니다. 탄산 함량으로 인해 탄산칼슘은 산성 환경에서 이산화탄소를 생성하는 경향이 있습니다. 위산분비가 잘 안되는 사람이나 위산억제제를 복용하고 있는 사람에게는 적합하지 않습니다.
