کربنات کلسیم چیست

کربنات کلسیم یک ترکیب شیمیایی با فرمول CaCo۳ است. این ماده رایج در سنگها به عنوان مواد معدنی کلسیت و آراگونیت است که بیشتر به عنوان سنگ آهک ، که یک نوع سنگ رسوبی است که عمدتا از کلسیت تشکیل شده است، در طبیعت یافت می شود. کربنات کلسیم جزء اصلی مرواریدها و پوسته های موجودات دریایی ، حلزونها و تخم های پرندگان و خزندگان است. کربنات کلسیم چیست

کربنات کلسیم از خصوصیات معمولی سایر کربناتها برخوردار است. از جمله مهمترین این ویژگی ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • با اسیدها (هیدروژن آزاد) واکنش نشان می دهد و دی اکسید کربن را آزاد می کند. (از نظر فنی ، اسید کربنیک ، اما به سرعت در CO۲ و H۲O تجزیه می شود و به صورت آزاد در آب یافت نمی شود):

CaCO۳ + ۲ H+ → Ca۲+ + CO۲  + H۲O

  • با گرم کردن کربنات کلسیم با دمای بیش از ۸۴۰ درجه، یک واکنش حرارتی ایجاد می شود که باعث آزاد شدن گاز دی اکسید کربن CO2 و اکسید کلسیم CaO یا همان quicklime می شود. مقدار انرژی آزاد شده از این واکنش برابر با ۸۴۰ کیلوژول بر هر مول خواهد بود. نمایش این واکنش به صورت زیر است:

CaCO۳  حرارت + → CaO + CO۲

  • کربنات کلسیم با آب اشباع شده با دی اکسید کربن واکنش نشان می دهد تا بی کربنات کلسیم محلول را تشکیل دهد. این واکنش به صورت زیر انجام می شود.

CaCO۳ + CO۲ + H۲O → Ca (HCO۳)۲

این واکنش در فرسایش سنگ کربنات ، تشکیل حفره ها حائز اهمیت است و در بسیاری از مناطق به آبی منجر می شود که به آب سخت مشهور است. یکی از تهدیدات آثار باستانی در محیط باز، این فرسایش است که در بلند مدت می توان اثرات جبران ناپذیری بر آثار باستانی بگذارد. کربنات کلسیم چیست

انواع کربنات کلسیم

برای تهیه کربنات کلسیم، به دو روش می توان عمل کرد که عبارتند از: کربنات کلسیم معدنی (GCC) و کربنات کلسیم رسوبی یا تولیدی (PCC).

کربنات کلسیم معدنی

کربنات کلسیم معدنی یا Ground Calcium Carbonate یا GCC به دلیل درخشندگی و خلوص بالای آنها با خورد کردن کانی های کربنات کلسیم و یا سنگ آهک یا سنگ مرمر تولید می شود.

کربنات کلسیم رسوبی

کربنات کلسیم رسوبی یا Precipitated Calcium Carbonate یا PCC با فرمول CaCO۳ است که توسط واکنش های شیمیایی تولید می شود و این فرایند به عنوان فرایند کربن سازی شناخته می شود.

تولید کربنات کلسیم

بخش عمده ای از کربنات کلسیم مورد استفاده در صنعت با استخراج از معادن بدست می آید. برای کربنات کلسیم خالص (مانند مواد غذایی یا دارویی)، می توان از یک منبع خالص معادن (معمولاً مرمر) استفاده کرد.

از طرف دیگر می توان را از انجام واکنش های شیمیایی تهیه کرد. برای این منظور، آب را به هیدروکسید کلسیم با فرمول CaO اضافه می شود و سپس گاز دی اکسید کربن با فرمول CO۲ از این محلول عبور داده می شود تا کربنات کلسیم مورد نظر را رسوب کند. در این صنعت به کربنات کلسیمی که از این روش تولید می شود، کربنات کلسیم رسوب شده یا Precipitated Calcium Carbonate یا PCC گفته می شود.

CaO + H۲O → Ca(OH)۲

Ca(OH)۲ + CO۲ → CaCO۳↓ + H۲O

کربنات کلسیم در طبیعت

کلسیت، آراگونیت و واتریت مواد معدنی خالص کربنات کلسیم هستند. سنگهای منبع مهم صنعتی که عمدتا کربنات کلسیم هستند شامل سنگ آهک ، گچ ، سنگ مرمر و تراورتن می شوند.

کلسیت یا Calcite یک کانی کربناته و پایدارترین کربنات کلسیم چندریخت است. کانی کلسیت به کانی هزارچهره معروف است و از کلسیم کربن و اکسیژن تشکیل شده و این کانی با اسید به راحتی واکنش می‌دهد. کلسیت در دستگاه سه ‌ضلعی (تری‌ گونال) متبلور می‌شود. دارای بلورهای درشت و مشخص یا به صورت توده‌های دانه‌ای می‌باشد. کلسیت در بیشتر موارد بافت موزائیکی بی شکلی را دارد و در الیت‌ها و بعضی از سیمان‌های ته‌نشین شده ممکن است شکل شعاعی یا رشته‌ای داشته باشد. کربنات کلسیم چیست

کلسیت در دمای پایین تر از ۳۰ سانتیگراد به راحتی تشکیل شده و پایدارتر از دیگر گونه‌های کلسیم کربنات (آراگونیت و واتریت) می‌باشد. کلسیت در طبیعت به صورت سنگ آهک و سنگ مرمر به وفور یافت می‌شود.

شکل ۱ کانی کلسیت

آراگونیت یا Aragonite، کانی کربناتی و یکی از دو گونه (در کنار کلسیت) رایج بلورهای کربنات کلسیم که به صورت طبیعی تشکیل می‌شود. این کانی در اثر فرایندهای زیستی و فیزیکی در محیط‌هایی که آب یا دریا در آن‌ها موجود باشد، تشکیل می‌شود. ساختار بلوری آراگونیت با کلسیت متفاوت است و به شکل راست‌لوزی می‌باشد. آراگونیت به شکل‌های توده‌ای و الیافی دیده شده‌است گروه‌هایی از آن که به شکل گل دیده می شود که آن را گل‌های آهن می‌نامند.

شکل ۲ کانی آراگونیت

واتریت یا Vaterite کانی دیگر کربنات کلسیم است که در شرایط معمول سطح زمین ثبات کمی دارد و حتی راحت‌تر از آراگونیت تجزیه می‌شود. این کانی به راحتی با آب واکنش نشان می دهد و در دمای معمولی به کلسیت و در دمای بالا به آراگونیت تبدیل می شود.

شکل ۳ کانی واتریت

کربنات کلسیم در جانوران

تکه های کربنات کلسیم از پوست تخم، پوسته حلزون و بیشتر صدف های دریایی منابع جانوری کربنات کلسیم هستند و می توانند به عنوان منابع صنعتی آن ماده شیمیایی استفاده شوند. پوسته صدف علاوه بر استفاده به عنوان یک منبع صنعتی، اخیرا به عنوان منبع کلسیم رژیم غذایی استفاده می شود. سبزیجات سبز تیره مانند کلم بروکلی حاوی مقادیر قابل توجهی کربنات کلسیم از نظر رژیم غذایی هستند ، اما به عنوان یک منبع صنعتی کاربردی نیستند.

شکل ۴ منابع جانوری و گیاهی کربنات کلسیم

کربنات کلسیم در فرازمین

فراتر از زمین ، شواهد محکم حاکی از وجود کربنات کلسیم در مریخ است. علائم کربنات کلسیم در بیش از یک مکان (بخصوص در دهانه های گوسف و هویگنس) مشاهده شده است. این شواهدی در مورد وجود گذشته آب مایع ارائه می دهد.

شکل ۵ منابع وسیع کربنات کلسیم در سیاره مریخ

زمین شناسی کربنات کلسیم

کانی های مرتبط با کربنات به وفور در کلیه نقاط کره زمین یافت می شود یک مخزن بسیار بزرگ عنصر کربن را تشکیل می دهد. کربنات کلسیم که از ترکیب کلسیم با کربنات ها ایجاد می شود به صورت کانی های آراگونیت ، کلسیت و دولومیت در زمین یافت می شود. از جمله سنگ هایی که کانی های کربنات کلسیم سهم زیادی در ایجاد آن ها دارند می توان به سنگ آهک ، گچ ، مرمر ، تراورتن ، توفا اشاره کرد. کربنات کلسیم چیست

شکل ۶ شکل های مختلف کربنات کلسیم در طبیعت

در آب های گرم و گرم گرمسیری مرجان ها نسبت به قطب هایی که آب ها سرد است فراوان تر است. مشارکت کنندگان کربنات کلسیم ، از جمله پلانکتون (مانند کوکولیت ها و فرومینفره های پلانکتیک) ، جلبک های کورالین ، اسفنج ها ، براکیوپودها ، اکینودرم ها ، بریزوزها و صدف ها معمولاً در محیط های کم عمق آب یافت می شوند که نور خورشید و غذای تصفیه شده آن فراوان است. کربنات های آب سرد در عرض های جغرافیایی بالاتری وجود دارند اما سرعت رشد بسیار کندی دارند. فرآیندهای کلسیفیکاسیون با اسیدی شدن اقیانوس تغییر می کنند. کربنات کلسیم چیست

به طور کلی، منابع کربنات کلسیم در آب های استوایی به مراتب نسبت به نواحی قطبی بیشتر است. جالب است بدانید که یکی از روش های توزیع کربنات کلسیم در دنیا توسط پلاکتون، جلبک ها و نرم تن ها انجام می شود که این موجودات در محیط هایی که عمق اب کم، نور زیاد و منابع غذایی زیاد دارد بیشتر وجود خواهند داشت. به همین دلیل است که توزیع کربنات کلسیم در نواحی استوایی بیشتر از نواحی قطبی است. در شکل زیر، میزان اشباع بودن آب های آزاد از کربنات کلسیم آورده شده است. هر چه پارامتر  بیشتر شود به معنای غلظت بالای کربنات کلسیم در آب است. همان طور که مشاهده می شود، در آب های استوایی بیشترین غلظت و در آب های قطبی کمترین غلطت وجود دارد.

شکل ۷ میزان اشباع بودن آب های سطح زمین از کربنات کلسیم

انواع کانی های کربنات کلسیم که در لایه های مختلف زمین حضور دارند با گرم شدن باعث تولید دی اکسید کربن می شوند و این گاز در کنار سایر گاز ها باعث فوران های آتش فشانی می شود. کربنات کلسیم چیست کربنات کلسیم چیست

کربنات کلسیم می تواند فسیلهای جانداران از میلیون ها سال پیش را به خوبی حفظ نماید. بسیاری از فسیل های مهره داران مانند دایناسورها، و بی مهره گان مانند حلزون های باستانی توسط کانی های کربنات کلسیم به خوبی حفظ می شوند. این نوع از حفظ حتی در سطح میکروسکوپی ، جزئیات زیادی را حفظ می کند. با این حال، در هنگام قرار گرفتن در معرض هوا، نمونه ها را در معرض هوازدگی قرار می گیرند و بسیار آسیب پذیر می شوند. کربنات کلسیم چیست

گروه کربنات شاپ با شبکه توزیع و گسترده کربنات کلسیم در سراسر ایران به دنبال فروش محصول با کیفیت به اقصی نقاط ایران است. قیمت کربنات کلسیم با توجه به شرایط اقتصادی و سیاسی کشور متغیر است. یکی از مشکلات مصرف کنندگان کربنات کلسیم، عدم وجود محلی برای استعلام لحظه ای قیمت کربنات کلسیم است. گروه کربنات شاپ با راه اندازی نخستین وب سایت فروش آنلاین کربنات کلسیم معدنی و رسوبی این امکان را برای شما تولید کننده عزیز فراهم کرده است که به صورت لحظه ای قیمت کربنات کلسیم را استعلام نمایید. برای اطلاع از قیمت کربنات کلسیم به لینک زیر وارد شوید.

فروشگاه آنلاین کربنات کلسیم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *