Das Kalziumkarbonat ist eine anorganische Verbindung, deren chemische Formel CaCO ist3. Es kommt hauptsächlich in Mineralien wie Calcit und Aragonit vor. Es besteht auch aus Kalkstein, einem Sedimentgestein, in dem das Mineral Calcit vorhanden ist..
Dieses wichtige Metallcarbonat wird industriell durch Extraktion und Mahlung der darin enthaltenen Mineralien gewonnen; Zu diesem Zweck wird hauptsächlich Marmor verwendet. Ein weiteres Verfahren besteht in der Verwendung von Calciumoxid, das in Calciumhydroxid umgewandelt wird und durch Zugabe von Kohlendioxid Calciumcarbonat ausfällt. Auf diese Weise werden Kristalle unterschiedlichster Größen erhalten..
Sie können auch zur industriellen Herstellung von CaCO verwendet werden3, im kleinen Maßstab Muschelschalen, Eierschalen und Austernschalen, in denen es vorhanden ist.
Das im Kalkstein enthaltene Calciumcarbonat wird durch Kohlendioxid im Wasser gelöst, wodurch Calciumbicarbonat entsteht. Diese Aktion kann Kavernen verursachen und ist eine Ursache für die Alkalisierung des Wassers. Ereignis von großer Bedeutung für die Aufrechterhaltung des Lebens darin.
Es wurde beim Bau und der Ausarbeitung von Skulpturen verwendet; Beispiele hierfür sind der Parthenon in Athen, die Kathedrale von Krakau und die Skulptur von Abraham Lincoln in Washington. Seine Anfälligkeit für sauren Regen hat jedoch seine Verwendung im Bauwesen verringert..
Calciumcarbonat hat in der Industrie mehrere Anwendungen als Kunststoff- und Papierfüllmaterial gefunden. In der Medizin wurde es verwendet, um die Magensäure zu kontrollieren; als Nahrungsergänzungsmittel mit Kalzium; zur Kontrolle der Phosphatämie bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz usw..
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Die Formel von Calciumcarbonat, CaCO3, zeigt an, dass das Verhältnis von Ca-Ionenzwei+ und CO3zwei- ist 1: 1; das heißt, für jedes Ca.zwei+ Es gibt einen CO3zwei- Gegenstück, das elektrostatisch mit ihm interagiert. Somit ordnet die Ionenbindung diese Ionen an, um Strukturmuster zu bilden, die einen Kristall definieren..
Das obere Bild zeigt die Struktur von CaCO3. Die grünen Kugeln entsprechen den Kationen Ca.zwei+, und die roten und schwarzen Kugeln zu den CO-Anionen3zwei-. Es ist zu beachten, dass die Struktur aus mehreren Schichten zu bestehen scheint: eine aus Kalzium und die andere aus Karbonat; was bedeutet, dass es zu einer kompakten hexagonalen Struktur kristallisiert.
Diese hexagonale Phase (β-CaCO3) entspricht einem Polymorph. Es gibt zwei andere: das orthorhombische (λ-CaCO3) und ein noch dichteres hexagonales (μ-CaCO3). Das Bild unten hilft, das glückliche Sechseck besser zu visualisieren:
Abhängig von der Temperatur (und für dieses Salz in geringerem Maße vom Druck) passen sich die Ionen in ihren Schwingungen jedoch wieder an andere Strukturen an; Dies sind die bereits erwähnten Polymorphe (β, λ und μ)..
Da sie klingen, sind sie nicht sehr bekannt, es sei denn, sie werden in einem zukünftigen Abschnitt mit ihren mineralogischen Namen erwähnt.
CaCO-Kristalle3 Sie sind nicht allein: Sie können Verunreinigungen wie andere Metallkationen enthalten, die sie färben. oder Proteine, die eine organische Matrix enthalten, die irgendwie zu ihrer natürlichen Härte beiträgt.
Proteine reduzieren die Spannung, die Kristalle unter Druck oder Aufprall gegeneinander erfahren. Wie? Wenn zwischen den Kristallen eingeklemmt, wirkt es wie ein "Pad" (ähnlich dem Ziegel-Zement-Ziegel-Set).
Deshalb ist diese Verbindung oder dieses Mineral biokompatibel und es ist nicht überraschend, dass es Teil der Nägel, Muscheln, Muscheln oder Knochen von Igeln ist. Es war eine Inspirationsquelle für diejenigen, die sich der Entwicklung neuer Materialien widmen.
-Aragonit
-Calcit
-Volterito
-Calciummilch
-Whiteboard
-Marmor
100,086 g / mol.
Geruchloses weißes Pulver.
Kreideartig, geschmacklos.
Es zersetzt sich aufgrund der Freisetzung von COzwei bevor es überhaupt schmilzt oder kocht.
Praktisch unlöslich in Wasser und Alkohol. Es löst sich sprudelnd in verdünnten Essigsäure- und Salzsäure. Hydroxide verringern jedoch seine Löslichkeit. Währenddessen erhöhen Ammoniumsalze und Kohlendioxid die Löslichkeit von Calciumcarbonat in Wasser..
2,7 bis 2,95 g / cm3.
Bei ca. 825 ºC zersetzt es sich in Calciumoxid (Kalk) und Kohlendioxid (CO)zwei).
8 bis 9
-1,7216 bei 300 nm und 1,6584 bei 589 nm (Calcit).
-1,5145 bei 300 nm und 1,4864 bei 589 nm (Aragonit).
Mit Säuren, Alaun und Ammoniumsalzen.
36 kJ / mol bei 800 ºC (Calcit).
3,36 10-9 bei 25 ºC.
-3,0 (Calcit)
-3,5 - 4,0 (Aragonit) auf der Mohs-Skala.
Aragonit ist metastabil und wandelt sich irreversibel in Calcit um, wenn es in trockener Luft auf 400 ° C erhitzt wird..
Calciumcarbonat reagiert mit Säuren und setzt Kohlendioxid, ionisches Calcium und Wasser frei..
Calciumcarbonat verbindet sich mit mit Kohlendioxid gesättigtem Wasser, das Kohlensäure (H) entsprichtzweiCO3), um Calciumbicarbonat zu bilden.
Kreide, Marmor und Kalkstein, die ersten beiden Mineralien und ein felsiges Material, das dritte, enthalten Kalziumkarbonat und sind sedimentären Ursprungs. Es wird angenommen, dass sie durch die Sedimentation von Schnecken über Millionen von Jahren entstanden sind..
PH könnte der wichtigste Faktor bei der Bildung von Polymorphen bei einer Temperatur von 24 ° C sein. Vaterit ist das Hauptprodukt in einem pH-Bereich zwischen 8,5 und 10; Aragonit hat einen pH-Wert von 11; und Calcit bei pH> 12.
Es ist auch bekannt, dass viele Süßwasseralgen Calcitkristalle bilden, wenn sie in einer mit Kalzium gesättigten Umgebung gezüchtet werden. Darüber hinaus können Mikroalgen die Ausfällung von Calciumcarbonat verursachen.
Die folgenden Bilder zeigen die drei Hauptformen oder Polymorphe für Calciumcarbonat:
Von oben nach unten sind die Polymorphe Calcit, Aragonit und Vaterit. Beachten Sie auf den ersten Blick den Unterschied zwischen der Morphologie der Kristalle (die Farbe ist typisch für die Herkunft und die Eigenschaften der Umgebung)..
Vaterit ist undurchsichtiger als Calcit, wobei letzteres sogar vollständig transparent wird (isländischer Holm) und daher in Schmuck- und optischen Anwendungen verwendet wurde. Währenddessen ähneln die Aragonitkristalle kleinen länglichen Monolithen.
Wenn Proben dieser drei Polymorphe unter dem Elektronenmikroskop beobachtet werden, ihre Kristalle (mit Grautönen aufgrund der Tatsache, dass die Technik keine Farbauflösung zulässt), würden die gleichen Morphologien wie in makroskopischen Skalen gefunden; das heißt auf einen Blick.
Unter diesen drei Polymorphen ist Calcit am häufigsten und stabilsten, gefolgt von Aragonit und schließlich Vaterit, der seltensten Form von CaCO3
Calciumcarbonat erhöht die Torsions- und Traktionsbeständigkeit von synthetischem und natürlichem Kautschuk und behält seine Flexibilität bei. Es wird in der Bauindustrie als Bestandteil von Zement und als Rohstoff für Kalk verwendet. Sein Gebrauch wurde reduziert, weil es durch sauren Regen beschädigt wird.
Calciumcarbonat wird zur Reinigung von Eisen verwendet. In Form von Kalk entfernt es das im Metall vorhandene Schwefeldioxid. Es wird zur Reinigung von Rübenzucker verwendet. Es wurde einst als Tafelkreide verwendet, wurde aber für diese Anwendung durch Gips ersetzt.
Das Calciumcarbonat wird mit dem Kitt gemischt, der bei der Installation von Glas verwendet wird. In dem in Windeln verwendeten mikroporösen Film wird gemahlener Stoff als Füllmaterial verwendet. Es wird auch als Füllstoff in Kunststoffen wie PVC verwendet. Zusätzlich erhöht es die Festigkeit des Kunststoffs.
Calciumcarbonat wird verwendet, um die Deckkraft von Farben zu erhöhen. Es wird als Papierfüllmaterial verwendet, da es billiger als Holzfasern ist und mehr als 10% des Papiers ausmachen kann.
Es wird als Antazida zur Bekämpfung von Magenübersäuerung und zur Linderung von Verdauungsstörungen eingesetzt. Es wird als Kalzium-Nahrungsergänzungsmittel und zur Behandlung und Vorbeugung von Osteoporose verwendet. Es wird zur Behandlung von Hyperphosphatämie bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz eingesetzt..
Es wurde verwendet, um die unerwünschten Wirkungen von Proteaseinhibitoren, die bei der Behandlung von HIV verwendet werden, zu verringern, wobei bei Patienten eine Verringerung des Durchfalls beobachtet wird.
Führt bei schwangeren Frauen mit Bluthochdruck und Präeklampsie zu einem Blutdruckabfall, da beide aufgrund der Anwesenheit des Fötus mit einem erhöhten Kalziumbedarf verbunden sein könnten.
Calciumcarbonat wird in der Landwirtschaft als Dünger und zur Bekämpfung des Säuregehalts des Bodens verwendet. Es wird als Konservierungsmittel, Farbhalter und straffendes Lebensmittel verwendet.
Darüber hinaus ist es Bestandteil von Zahnpasta und dient als Reinigungsmittel in Pulverform beim Reinigen und Waschen..
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