Карбонат кальция – химическое соединение формулы CaCO3. Он обычно встречается в камнях и ракушках и используется в производстве цемента, красок и пищевых добавок.
| Название ИЮПАК | Карбонат кальция |
| Молекулярная формула | СаСО3 |
| Количество CAS | 471-34-1 |
| Синонимы | Известняк, мел, кальцит, арагонит, мрамор, осажденный карбонат кальция, кальциевая соль угольной кислоты (1:1) |
| ИнЧИ | InChI=1S/CH2O3.Ca/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2 |
CaCO3 Молярная масса
Молярная масса карбоната кальция составляет 100,09 г/моль. Это означает, что в одном моле карбоната кальция содержится 100,09 грамма соединения. Молярная масса важна в стехиометрических расчетах, поскольку позволяет конвертировать моли в граммы и наоборот.
Формула карбоната кальция
Химическая формула карбоната кальция — CaCO₃. Это означает, что каждая молекула карбоната кальция содержит один атом кальция, один атом углерода и три атома кислорода. Формула важна для определения количества карбоната кальция, необходимого для конкретного применения, и для понимания его химических свойств.
Температура кипения карбоната кальция
Карбонат кальция не имеет точки кипения, поскольку он разлагается, не достигнув точки кипения. При атмосферном давлении карбонат кальция разлагается на оксид кальция и углекислый газ при температуре выше 825°С. Поэтому карбонат кальция обычно используется при высоких температурах, например, при производстве цемента.
Температура плавления карбоната кальция
Температура плавления карбоната кальция составляет 1339°С. При этой температуре карбонат кальция подвергается термическому разложению с образованием оксида кальция и углекислого газа. Температура плавления важна для понимания поведения карбоната кальция при высоких температурах.
Плотность карбоната кальция г/мл
Плотность карбоната кальция составляет 2,71 г/см³. Это означает, что карбонат кальция плотнее воды и будет тонуть, если его поместить в воду. Плотность важна для понимания физических свойств карбоната кальция и определения его использования в различных приложениях.
Молекулярный вес карбоната кальция
Молекулярная масса карбоната кальция составляет 100,09 г/моль. Это означает, что соединение состоит из одного атома кальция, одного атома углерода и трех атомов кислорода. Молекулярный вес важен для определения количества карбоната кальция, необходимого для конкретного применения, и для понимания его химических свойств.
Структура карбоната кальция
Структура карбоната кальция кристаллическая и состоит из ионов кальция (Ca²⁺) и ионов карбоната (CO₃²⁻). Ионы кальция расположены в центре структуры и окружены шестью карбонат-ионами. Ионы карбоната расположены в плоской тригональной форме, где каждый атом кислорода соединен с атомом углерода двойной связью. Структура важна для понимания поведения карбоната кальция в различных приложениях, таких как образование ракушек и коралловых рифов.
| Появление | Белый порошок или бесцветный кристалл. |
| Удельный вес | 2,71 |
| Цвет | Белый |
| Запах | Без запаха |
| Молярная масса | 100,09 г/моль |
| Плотность | 2,71 г/см³ |
| Точка плавления | 1339°С |
| Точка кипения | Разлагается перед кипячением |
| Мигающая точка | Непригодный |
| Растворимость в воде | 0,0013 г/100 мл (25°С) |
| Растворимость | Нерастворим в воде и большинстве органических растворителей. |
| Давление газа | Незначительный |
| Плотность пара | Непригодный |
| пКа | 9:00 (первый); 11,8 (секунда) |
| рН | 9,3 – 9,7 (0,1 М водный раствор) |
Безопасность и опасность карбоната кальция
Карбонат кальция обычно считается безопасным для человека и окружающей среды при использовании по назначению. Однако вдыхание пыли карбоната кальция может вызвать раздражение дыхательных путей, глаз и кожи. Длительное воздействие высоких концентраций пыли карбоната кальция может вызвать повреждение легких. Карбонат кальция также может реагировать с сильными кислотами с образованием углекислого газа, что в определенных ситуациях может вызвать опасность пожара или взрыва. При работе с карбонатом кальция важно соблюдать надлежащие меры безопасности, например, носить защитное оборудование и обеспечивать достаточную вентиляцию.
| Символы опасности | Непригодный |
| Описание безопасности | Избегайте вдыхания пыли. Носите защитное снаряжение. |
| Идентификационные номера ООН | Не регулируется |
| код ТН ВЭД | 2836.50.00 |
| Класс опасности | Не регулируется |
| Группа упаковки | Непригодный |
| Токсичность | Низкая токсичность для человека и окружающей среды. |
Методы синтеза карбоната кальция
Карбонат кальция (CaCo3) можно синтезировать различными методами, включая методы осаждения, карбонизации и золь-гель.
Метод осаждения включает смешивание гидроксида кальция с растворимой карбонатной солью, такой как карбонат натрия , в контролируемых условиях с образованием осадка CaCo3. Для получения конечного продукта осадок необходимо отфильтровать и высушить.
Метод карбонизации включает реакцию оксида кальция с диоксидом углерода под высоким давлением и температурой с образованием CaCo3. Реакцию необходимо проводить в закрытой системе, чтобы предотвратить утечку углекислого газа. Далее непрореагировавший оксид кальция или углекислый газ необходимо отделить от полученного CaCo3 и очистить.
Золь-гель метод включает гидролиз и конденсацию кальцийсодержащего предшественника, такого как алкоксид кальция или нитрат кальция, в присутствии растворителя и катализатора. Для получения CaCo3 полученный гель необходимо высушить и прокалить.
Метод синтеза CaCo3 предполагает использование биоминерализации, при которой живые организмы, такие как кораллы или раковины устриц, генерируют кристаллы CaCo3. Операторы собирают эти кристаллы и обрабатывают их для получения конечного продукта.
Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, и выбор метода зависит от таких факторов, как стоимость, чистота и желаемый размер частиц конечного продукта.
Использование карбоната кальция
Карбонат кальция находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим свойствам, таким как низкая токсичность, высокая чистота и низкая стоимость. Некоторые распространенные применения карбоната кальция:
- Строительство: Используется в качестве строительного материала в виде известняка, мрамора и мела. Используется в качестве наполнителя для повышения прочности и долговечности цемента, строительного раствора и бетона.
- Фармацевтика: используется при производстве антацидов и добавок кальция. Используется в качестве вспомогательного вещества при изготовлении таблеток и капсул.
- Продукты питания и напитки: используется в качестве пищевой добавки для обогащения кальция и регулятора pH в напитках.
- Бумага и целлюлоза: используется в качестве наполнителя и покрытия при производстве бумаги и картона для улучшения печатных свойств и белизны.
- Пластмассы: используются в качестве наполнителя и армирования пластиковых изделий для улучшения их механических свойств и снижения затрат.
- Краски и покрытия: используются в качестве пигмента и наполнителя в красках и покрытиях для улучшения их непрозрачности и укрывистости.
- Сельское хозяйство: используется в качестве удобрения для улучшения качества почвы и роста сельскохозяйственных культур.
- Водоочистка: используется для нейтрализации кислой воды и удаления примесей из воды.
Это некоторые из наиболее распространенных применений карбоната кальция, но существует множество других применений в различных отраслях промышленности.
Вопросы:
Вопрос: Растворим ли карбонат кальция в воде?
Ответ: Карбонат кальция плохо растворяется в воде, его растворимость составляет примерно 0,0013 г/100 мл при 25°C.
Вопрос: Что такое карбонат кальция?
Ответ: Карбонат кальция представляет собой химическое соединение формулы CaCO3. Это обычное вещество, встречающееся в горных породах, раковинах морских организмов и в различных месторождениях полезных ископаемых.
Вопрос: Где можно найти карбонат кальция?
Ответ: Карбонат кальция можно найти в различных природных источниках, таких как известняк, мел и мрамор. Он также содержится в раковинах морских организмов, таких как устрицы, моллюски и кораллы.
Вопрос: Карбонат кальция ионный или ковалентный?
Ответ: Карбонат кальция представляет собой ионное соединение, состоящее из катиона кальция (Ca2+) и карбонат-аниона (CO32-).
Вопрос: Карбонат кальция — это тип гидрогенизированного осадка, который можно захоронить и затвердеть в _____.
Ответ: Карбонат кальция — это тип гидрогенизированного осадка, который можно захоронить и затвердеть в известняке.
Вопрос: Слоистые структуры, образованные докембрийскими цианобактериями из карбоната кальция, называются _____.
Ответ: Слоистые структуры, образованные докембрийскими цианобактериями из карбоната кальция, называются строматолитами.