Kalsiyum Karbonat | CaCO₃

Kalsiyum karbonat, CaCO₃ kimyasal formülüne sahip inorganik bir bileşiktir ve kireçtaşı, mermer vb.'nin ana bileşenidir. Kalsiyum karbonat genellikle beyaz kristallerdir, kokusuzdur, esas olarak suda çözünmez ve karbondioksit açığa çıkarmak için asitlerle kolayca reaksiyona girer. Aragonit, kalsit, tebeşir, kireçtaşı, mermer, traverten vb. gibi kayaların içinde yeryüzünde bulunan yaygın maddelerden biridir. Aynı zamanda bazı hayvanların kemiklerinin veya kabuklarının da önemli bir bileşenidir. Kalsiyum karbonat aynı zamanda çeşitli endüstriyel kullanımları olan önemli bir yapı malzemesidir.

Kalsiyum Karbonatın Fiziksel Özellikleri

Kalsiyum karbonat, tatsız ve kokusuz, beyaz, mikro-ince kristal bir tozdur. İki formu vardır: amorf ve kristal. Kristal eşkenar dörtgen ve altıgen kristal sistemlerine ayrılabilir (susuz kalsiyum karbonat renksiz eşkenar dörtgen kristallerdir, hekzahidrat kalsiyum karbonat renksiz monoklinik kristallerdir), sütunlu veya eşkenar dörtgen, yoğunluk 2,93 g/cm3. erime noktası 1339°C (825-896,6°C ayrıştırılmıştır), erime noktası 1289°C 10,7MPa'nın altındadır. Suda hemen hemen çözünmez, amonyum tuzu veya demir trioksit içeren suda çözünür ve alkolde çözünmez.

Kalsiyum Karbonat Yapısı

Kristal yapısı ortorombik bir kristal sistemidir. Her kalsiyum karbonat molekülü bir karbon atomu ve üç oksijen atomundan oluşur; her oksijen atomu bir kalsiyum iyonuna bağlıdır. Kalsiyum karbonat, karbonat iyonlarıyla iyonik bağlar oluşturan kalsiyum iyonlarından oluşur ve karbonat, dahili olarak karbon-oksijen kovalent bağlarından oluşur. Bunlar arasında karbonat sp2 hibridizasyonuna aittir, merkezi karbon atomunun üç yörüngesi vardır ve VSEPR modeline göre bir p-orbitali AY3 tipi moleküle aittir ve VSEPR ideal modeli düzlemsel bir üçgendir ve 3 tane vardır. Moleküldeki CO bağları düzlemsel üçgenler şeklindedir; ayrıca 4-orbital, 6-elektronlu pp büyük bir bağa da sahiptir. Kristallerde kalsiyum karbonat molekülleri a ve c eksenlerine paralel katmanlar halinde düzenlenir. Eş düzlemli oksijen atomları bu katmanları birbirine bağlar ve üç boyutlu bir ağ oluşturur. Bu yapı kalsiyum karbonata yüksek stabilite ve sertlik kazandırır.

Kalsiyum karbonatın kimyasal özellikleri

Kalsiyum karbonat 825-896,6 °C'de kalsiyum oksit ve karbondioksite ayrışır. (CO₂'un endüstriyel üretimi):
Kalsiyum karbonat, seyreltik asidi (asetik asit, hidroklorik asit, seyreltik nitrik asit vb. gibi) kabarcık halinde kaynatıp çözecektir. Reaksiyon ayrıca ekzotermik bir reaksiyonda karbondioksit açığa çıkarır. Örneğin, kalsiyum klorür, su ve karbon dioksit (laboratuarda CO₂ üretimi) üretmek için hidroklorik asit reaksiyonunu seyreltin:
CaCO3 ile karıştırılan su, fazla karbondioksitten geçerek bir kalsiyum bikarbonat çözeltisi oluşturur. Kalsiyum karbonat, kalsiyum bikarbonat üretmek için karbonik asitle (yağmur suyu) reaksiyona girer. CO2'yi bulanık kireçli suya aktardığınızda kalıntı kaybolur. Bu fenomenlerin prensibi şudur:
Susuz kalsiyum karbonat (beyaz, kokusuz, toksik olmayan toz halindeki madde, hafif kalsiyum karbonat) 1000K'ye ısıtıldığında kalsite (üçlü kristal sistem, ağır kalsiyum karbonat) dönüşür.

Kalsiyum karbonatın farklı üretim yöntemlerine göre, kalsiyum karbonat, ağır kalsiyum karbonat, hafif kalsiyum karbonat, kolloidal kalsiyum karbonat ve kristal kalsiyum karbonata bölünebilir. Kalsiyum karbonat tozunun ortalama parçacık boyutunun (d) boyutuna göre, kalsiyum karbonat, parçacık halindeki kalsiyum karbonata (d>5μm), mikronize kalsiyum karbonata (1-5μm), mikro ince kalsiyum karbonata (0.1-1μm) bölünebilir. ultra ince kalsiyum karbonat (0,02-0,1μm) ultra ince kalsiyum karbonat (d ≤ 0,02μm). Kalsiyum karbonatı oluşturan atom ve iyonların dizilişlerinin düzenli olup olmamasına göre kalsiyum karbonat, kristal kalsiyum karbonat ve amorf kalsiyum karbonat olarak ikiye ayrılabilir. Ayrıca nano kalsiyum karbonat vb. vardır.

Kalsiyum karbonat sınıflandırması

Ağır Kalsiyum Karbonat

Ağır kalsiyum karbonat (bikarbonat), doğal kalsit, kireçtaşı, tebeşir, kabuk vb.'nin mekanik yöntemler (Raymond değirmenleri veya diğer yüksek basınçlı değirmenlerle) kullanılarak doğrudan ezilmesiyle üretilir.

Hafif Kalsiyum Karbonat

Çökeltilmiş kalsiyum karbonat olarak da bilinen hafif kalsiyum karbonat (genellikle hafif kalsiyum olarak bilinir), kireç (kalsiyum oksidin ana bileşeni) ve karbondioksit üretmek için kalsine edilmiş kireç taşı ve diğer hammaddelerdir ve daha sonra süt üretmek için kireci sindirmek için sudur. kirecin (kalsiyum hidroksitin ana bileşeni) ve daha sonra kalsiyum karbonat çökelmesi oluşturmak için kireç sütünün karbondioksit karbonatlanması ve son olarak dehidrasyon, kurutma ve kırma yoluyla üretilir. Kalsiyum karbonat çökeltisi oluşturmak için önce sodyum karbonat ve kalsiyum klorür kompleksinin ayrışma reaksiyonu, ardından dehidrasyon, kurutma ve kırma yoluyla üretilir.

Kolloidal Kalsiyum Karbonat

Aktif kalsiyum karbonat, modifiye kalsiyum karbonat, kalsiyum karbonatın yüzey işlemi, jelatinimsi kalsiyum karbonat veya canlı kalsiyum olarak adlandırılan beyaz manhua olarak da bilinen kolloidal kalsiyum karbonat, hafif kalsiyum karbonat veya ağır kalsiyum karbonat yüzeyine yüzey değiştiricilerin kullanılmasıdır. değiştirilip üretilmiştir. Yüzey değiştirici nedeniyle, modifiye edilmiş kalsiyum karbonatın genellikle takviye edici bir etkisi vardır, yani "aktif" olarak adlandırılır, bu nedenle aktif kalsiyum karbonat olarak adlandırılan kalsiyum karbonatın modifiye edilmesi gelenekseldir.

Özellikler: Kolloidal kalsiyum karbonat çok ince beyaz bir tozdur, kokusuz, tatsız, parçacıklar kürelere benzer, parçacıkların yüzeyinde adsorbe edilen bir yağ sabunu tabakası nedeniyle parçacık boyutu 0.1um veya daha azdır, bu nedenle kolloidal aktivasyon performansı mükemmel bir beyaz takviye dolgusudur. Suda çözülür, asitle ayrıştırılır, yanarak siyaha dönüşür, karbondioksit açığa çıkarır ve kalsiyum oksit üretir. Özgül ağırlık 1,99~2,01.

Kristal Kalsiyum Karbonat

Kalsiyum hidroksit ve hidroklorik asit reaksiyonu, kalsiyum klorür oluşturmak, aktif karbonun rengini gidermek ve safsızlıkların giderilmesini sağlar, böylece amonyak varlığında kalsiyum klorür, kalsiyum karbonat olan karbondioksit ile karbonatlanır ve daha sonra kristalizasyon, ayırma, yıkama, dehidrasyondan sonra, kurutma, eleme sistemi.

Özellikler: saf beyaz, altıgen kristal toz. Spesifik hacim 1.2~1.4ml/g. Asitte çözünür, suda hemen hemen çözünmez.

Kullanım Alanları: Diş macunu, ilaç vb. alanlarda kullanılır. Isı yalıtımı ve diğer kimyasal hammadde olarak da kullanılabilir.

Nano kalsiyum karbonat

Nano kalsiyum karbonat (ultra ince kalsiyum karbonat) parçacık büyüklüğü 1-100 nm arasında olan, 1980'li yıllarda yeni geliştirilen bir toz malzemedir. Mükemmel bir inorganik dolgu maddesidir. Plastik ve reçine afinitesinde kullanıldığında, malzemenin sertliğini, tokluğunu ve bükülme mukavemetini etkili bir şekilde artırabilir veya ayarlayabilir ve plastik işleme sisteminin reolojik özelliklerini iyileştirebilir, plastikleştirme sıcaklığını azaltabilir, ürün boyutunun stabilitesini, ısı direncini artırabilir ve yüzey kalitesi; NR, BR, SBR ve diğer kauçuk sistemlerinde karıştırılması kolaydır, eşit şekilde dağılır ve kauçuğu yumuşak hale getirebilir, aynı zamanda ekstrüzyon işleminin performansını ve akışkanlık modelini de geliştirebilir. Kauçuk ürünler pürüzsüz bir yüzeye, büyük uzamaya, yüksek çekme mukavemetine, küçük kalıcı deformasyona, iyi bükülme direncine, yırtılma mukavemetine ve diğer özelliklere sahiptir. Nano-kalsiyum karbonat, sıradan kalsiyum karbonata kıyasla özel bir kristal ve yüzey elektronik yapısına sahiptir. Kimya endüstrisinde, katalizde, optikte, manyetizmada, elektrikte ve diğer uygulama alanlarında mükemmel kuantum boyutu etkisine ve yüzey etkisine sahiptir. Bununla birlikte, kalsiyum karbonat nanopartikülleri topaklanmaya eğilimlidir ve hidrofilik ve oleofobik bir yüzeye sahiptir, bu da organizmalardaki uygulamalarını sınırlamaktadır.

Kalsiyum karbonatın endüstriyel kullanımı

Kalsiyum karbonat, mineral hammadde olarak son derece çok yönlü ve değerli bir kaynak olan kireçtaşının ticari adıdır. Kireçtaşı, doğadaki yaygın dağılımı ve kolay ulaşılabilirliği nedeniyle insanlık uygarlık tarihinde yaygın olarak kullanılmıştır. Modern endüstride uzun bir madencilik geçmişine sahip önemli bir yapı malzemesi olan Kireçtaşı, çimento, kireç ve kalsiyum karbür üretiminin ana hammaddesidir; metalurji endüstrisinde vazgeçilmez bir frittir, ultra ince öğütme ile yüksek kaliteli Kireçtaşı, kağıt, kauçuk, boya, kaplama, ilaç, kozmetik, yem, sızdırmazlık, yapıştırma, cilalama ve imalattaki diğer ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. . Eksik istatistiklere göre, Kireçtaşı ve yapı taşının çimento üretimi, kireç üretimi, metalurjik akı ve kireçtaşı oranının ultra ince kalsiyum karbonat tüketimi 1:3'tür. Kireçtaşı yenilenemeyen bir kaynak olup, bilim ve teknolojinin sürekli ilerlemesi ve nanoteknolojinin gelişmesiyle kireçtaşı uygulamaları daha da yaygınlaşacaktır.

Plastik üretimi için

Kalsiyum karbonat, polivinil klorür (PVC), polietilen (PE), polipropilen (PP), akrilik bütadien-stiren kopolimer (ABS) ve diğer reçinelerin doldurulmasında yaygın olarak kullanılır. Kalsiyum karbonatın eklenmesi, uygulamalarını genişletmek için belirli plastik ürün özelliklerinin iyileştirilmesinde rol oynar. Plastik işlemede reçine büzülmesini azaltabilir, akış düzenini iyileştirebilir ve viskoziteyi kontrol edebilirler. Ayrıca aşağıdaki rolleri de oynayabilir:
(1) Plastik ürünlerin boyutunun stabilitesini arttırın;
(2) Plastik ürünlerin sertliğini ve sertliğini arttırın;
(3) Plastik işleme performansını artırın;
(4) Plastik ürünlerin ısı direncini arttırın;
(5) Plastiğin ışık yayılımını iyileştirin;
(6) Ürünlerin bazı özel özelliklere sahip olmasını sağlayabilir;
(7) Plastik ürünlerin maliyetini azaltın.

Gıda endüstrisinde kullanılır

Gıda sektöründe katkı maddesi olarak kullanılabilir. Örneğin kalsiyum içeriği yüzde 55,6'nın üzerinde olan ve hiçbir zararlı bileşen içermeyen çeşitli yem katkı maddelerinde kullanılabilir. Kalsiyum takviyesi olarak kullanılabilir ve emilim oranı, mide asidinde çözünen kalsiyum fruktattan sonra ikinci olan 39%'ye ulaşabilir ve en dozaj formu ve en çok kullanılan kalsiyum takviyesi haline gelmiştir.

İnşaat sektöründe kullanılır

Plastik fabrikalarında, kauçuk fabrikalarında, boya fabrikalarında, su geçirmez malzeme fabrikalarında, iç ve dış duvar boyalarında hammadde olarak kullanılabilir. Yüksek saflık, yüksek beyazlık, toksik olmayan, kokusuz, düşük ince yağ kalitesi ve düşük sertlik özelliklerine sahiptir. Mermer aynı zamanda ev yapımında da önemli bir yapı malzemesidir.

Kimyasal üretiminde kullanılır

350 elek ila 400 elek, bağlantı elemanları, iniş boruları ve kimya endüstrileri üretebilir. Beyazlık 93 derecenin üzerindedir. Diş macunu macunu ve sabun için 400 mesh ila 600 mesh kullanılabilir. Beyazlık 94 derecenin üzerindedir. 800 mesh kauçuk, kablo ve PVC için kullanılabilir; beyazlık 94 derecenin üzerindedir.

Ayrıca optik neodimyum cam vb. için hammadde de üretebilir.

İnce seramik malzemeler için

Kalsiyum karbonat, yüksek sıcaklığa dayanıklı, dielektrik, düşük ısı iletkenliğine sahip, mikro gözenekli ve son derece saf seramik malzemeler hazırlar. Örnekler arasında bujilerin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılan beyaz iletkenler ve yarı iletkenler, alümina ve emaye pigmentleri gibi önemli ince seramik malzemeler yer alır.

Mineral dolgu maddeleri ve aşındırıcılar kullanır

Endüstriyel kullanıma yönelik kalsiyum karbonat aynı zamanda mineral dolgu maddesi ve aşındırıcı olarak da kullanılır. Kimyasal ve inşaat malzemeleri üretiminde kalsiyum karbonat, beyaz kurşun cevheri, talk ve talk tozu gibi bazı pahalı malzemelerin yerini alabilir. Aşındırıcılarda, kalsiyum karbonatın parçacık yüzeyi aşındırıcı matris ile etkileşime girerek aşındırıcının aşınma direncini ve öğütme verimliliğini arttırarak aşındırıcının verimliliğini ve dayanıklılığını artırabilir.

Besin takviyeleri için

Piyasadaki çoğu kalsiyum tabletinin ana maddesi kalsiyum karbonattır. Kalsiyum karbonatın yemeklerle birlikte alınması gerekir. Kalsiyum karbonat, karbonik asit içeriği nedeniyle asidik ortamda karbondioksit üretme eğilimindedir. Mide asidi salgısı zayıf olan veya mide asidi inhibitörü kullanan kişiler için uygun değildir.