رفتن به مطلب
انجمن صنایع معدنی ایران

همه چیز درباره کربنات کلسیم


admin
 اشتراک گذاری

پست های پیشنهاد شده

spacer.png

کلسیم کربنات (به انگلیسی Calcium carbonate) با فرمول شیمیایی CaCO3 از جمله مواد معدنی است که به وفور در پوسته زمین یافت می شود . سفید کریستالی است و بوی خاصی ندارد ، در آب تقریبا نامحلول است و در واکنش با اسید ها گاز کربن دی اکسید آزاد می کند . 

ذرات کربنات کلسیم از این بابت جذابند که در زمینه های مختلف شیمیایی ، محیط زیستی و زیست مهندسی کاربرد دارند .

استفاده در تصفیه آب نیز یکی دیگر از کاربری های این ترکیب است . به عنوان مثال از آن برای حذف یون های فلزات سنگین مانند Cu+2 ، Pb+2 ، Cd+2 ،  Zn+2 و Cr+6 استفاده می شود . فیلتر های CaCO3 بهره وری بالاتری در مقایسه با سایر حذف کننده های فلزات سنگین مانند کربن فعال ، پوسته خرچنگ ، خاک اره و… دارند .

در طبیعت CaCO3 را می توان به یکی از سه شکل گچ ، آهک و یا سنگ مرمر مشاهده کرد . گچ و سنگ آهک نسبتا نرم هستند و به راحتی به صورت پودر در خواهند آمد که سمی نیست و معمولا رنگی سفید دارد . این خواص موجب گشته اند که پودر سنگ آهک به عنوان پرکننده در محصولات بسیاری مورد استفاده قرار بگیرد .

برخی دیگر از پودرهای سنگ آهک را به دلیل خواص شیمیایی که دارد مورد استفاده قرار می دهند ، به عنوان مثال عمل کردن به عنوان منبع کلسیم در غذای حیوانات و یا به عنوان تنظیم کننده اسیدیته در برخی محصولات کشاورزی و دارویی .

spacer.png

خواص فیزیکی و شیمیایی

در جدول زیر می توان برخی از خواص فیزیکی و شیمیایی این ترکیب را مشاهده کرد : 

spacer.png

منابع و روش تولید

دو منبع عمده برای کربنات کلسیم وجود دارد : کلسیم کربنات سطحی (GCC) و رسوبی (PCC)

GCC از زمین استخراج شده و در مقادیر متفاوت در کلسیت ، آراگونیت ، واتریت ، سنگ آهک ، گچ ، مرمر و یا تراورتن وجود دارد . پس از استخراج بسته به نوع کاربری این محصول به صورت خشک و یا مرطوب آماده می شود . از سوی دیگر PCC می تواند به صورت سه شکل کریستالی بسته به نوع فرآیند و ناخالصی های موجود تولید شود : کلسیت (رومبوهدرال) ، آراگونیت (اورتوهومبیک) و واتریت (هگزاگونال) .

کلسیت از لحاظ ترمودینامیکی پایدارترین نوع در شرایط محیطی است اما دو نوع دیگر می توانند تحت شرایط خاصی تشکیل شوند . آراگونیت از حلالیت و دانسیته بیشتری در مقایسه با کلسیت برخوردار است و معمولا به صورت کریستال های سوزن مانند اورتوهومبیک شکل می گیرد (رخ دادن این حالت مستلزم دما و فشار بالا ست ) . این ترکیب ثبات زیادی ندارد و به آرامی به کلسیت تبدیل می شود . واتریت نیز از لحاظ ترمودینامیکی کمترین ثبات را داشته و در شرایط محیطی به ندرت مشاهده شده است .

spacer.png

روش های تولید

سه روش معمول برای تولید کربنات کلسیم رسوبی وجود دارند : فرآیند آهک سودا ، ،فرآیند کلسیم کلرید و فرآیند کربوناسیون که در زیر می توان آن ها را مشاهده کرد :

Ca(OH)2 + Na2CO3 ↔ CaCO3 + 2NaOH (1

 CaCl2 + Na2CO3 ↔ 2NaCl + CaCO3 (2

 3) Ca(OH)2 + CO2 ↔ CaCO3 + H2O

خواص نمونه ای از محصول تولیدی به روش PCC : خلوص بالای 99% ، دانسیته 2.7 g/cm3 ، اندازه ذرات کوچکتر از 2 میکرومتر (70%ذرات) برای مصرف رنگ دانه ها و پرکن ها و  سطح ویژه 10 m2/g  . 

کلسیم کربنات رسوبی به دلیل خلوص بالا و خواصی که دارد در گرید های غذایی ، دارویی و آرایشی بهداشتی تولید و به مصرف کنندگان عرضه می شود .

. موارد مصرف

همانگونه که پیشتر توضیح داده این محصول کاربردهای فراوانی دارد که در ادامه به صورت موردی به آن ها خواهیم پرداخت :  

کاغذ 

بیش از 30 سال است که کربنات کلسیم در صنعت کاغذ مورد استفاده قرار می گیرد . هر دو نوع GCC و PCC را می توان به عنوان پرکن و رنگدانه پوششی مورد استفاده قرار داد و کاغذی با سفیدی ، درخشندگی و خواص چاپی خوب تولید کرد .

پلاستیک

کلسیم کربنات مهم ترین ماده استفاده شده در پلیمرهاست و کاربرد اصلی آن در پلاستیک های سفت مانند PVC، پلی استرهای غیراشباع ، پلی پروپیلن و پلی اتیلن است . حوزه های دیگر عبارتند از لاستیک ، کفپوش های لاتکس فومی ، آب بندها و چسب ها .

spacer.png

محیط زیست

به عنوان یک ترکیب طبیعی برای کاربردهای حفاظت از محیط زیست مانند سولفورزدایی از گاز ، تصفیه آب ، تصفیه پساب و خنثی سازی اسیدی بودن دریاچه ها و جنگل ها عالی است . 

کشاورزی

کربنات کلسیم یکی از قدیمی ترین کودهایی است که توسط انسان جهت بهبود کشت مورد استفاده قرار گرفته است .یونانیان و رومی ها به خواص این ماده برای تنظیم pH پی برده و از دیرباز از آن استفاده می کردند . سالانه در اروپا چیزی بیش از 4.5 میلیون تن از این کود خرید و فروش می شود . یکی دیگر از کاربردهای مرتبط با کشاورزی استفاده در غذای حیوانات به عنوان منبع کلسیم است .

از دیگر موارد مصرف و کاربردهای کلسیم کربنات استفاده در ساخت وسازهای و ساز و مهندسی ، تولید شیشه ، سرامیک ، گچ تخته سیاه ، مواد آرایشی بهداشتی و … را می توان نام برد .

پزشکی

spacer.png

 

کربنات کلسیم خوراکی دارویی است که برای جلوگیری و یا درمان کمبود کلسیم در خون برای افرادی که مقادیر لازم از کلسیم را دریافت نمی کنند تجویز می شود. این ماده را می توان برای درمان بیماریهایی مانند پوکی استخوان و کم کاری غده تیروئید مصرف کرد. همچنین در برخی از افراد نیز مانند مادران باردار جهت اطمینان از دریافت مقدار کافی کلسیم تجویز می شود.

علاوه بر این ، مطالعاتی در زمینه استفاده از آن برای سیستم های دارو رسانی شده است. بر اساس این تحقیقات  در دوز حداقلی و ایمن قابلیت انجام کارهای درمانی بدون داشتن عوارض جانبی بر بدن را دارد .

 

حلالیت

CaCO3 حلالیت بسیار پایینی در آب خالص دارد (  15mg/L @ 25 °C ) اما در آب باران اشباع از کربن دی اکسید ، حلالیتش به دلیل تولید کلسیم بی کربنات افزایش می یابد . افزایش حلالیت در آب باران اشباع با کربن دی اکسید نیروی محرکه فرسایش سنگ آهک بوده و همین امر موجب تشکیل غارها ، و رسوبات استالاگمیت و استالاکتیک خواهد شد .

واکنش با اسید ها

به صورت کلی واکنش کربنات کلسیم با اسید ها موجب تولید آب و گاز کربن دی اکسید خواهد شد . این واکنش دو مرحله کلی دارد : 1- ابتدا در اثر واکنش، کربنیک اسید تولید می شود که ماده ناپایداری است 2- کربنیک اسید ناپایدار به آب و کربن دی اکسید تجزیه می شود و گاز CO2 از محلول خارج می گردد . واکنش ها به شرح زیر هستند :

CaCO3   +   2 H+  ↔   Ca+2   +   H2CO3

 H2CO3  ↔   CO2   +   H2O

به عنوان مثال واکنش کلسیم کربنات با HCl ( هیدروکلریک اسید ) را می توان به صورت زیر نوشت :

Ca­CO₃ + 2HCl → Ca­Cl₂ + CO₂↑ + H₂O

 

لازم به ذکر است قبل از انجام هرگونه عملیات و تماس با مواد شیمیایی باید MSDS آن مطالعه شود .

سخن پایانی

تولید و فروش کربنات کلسیم درجه یک و با کیفیت دارای مراحل زیادی بوده و باید فرآیند تولید آن توسط شرکت‌ها به خوبی انجام شود. اهمیت بروزرسانی دستگاه‌های موردنیاز جهت تولید این ماده معدنی نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. شرکت آذرین پودر الماس همدان افتخار دارد که توانسته است، بخش عمده ای از فروش این محصول را، چه در داخل کشور و چه کشورهای مجاور و همسایه بر عهده گیرد. مشاوره و راهنمائی در خرید محصول، تولید و فروش مواد معدنی (سیلیس ،کربنات کلسیم، دولومیت، فلدسپات) از عمده فعالیت های این شرکت می باشد. برای خرید کربنات کلسیم و سایر محصولات و مواد معدنی این شرکت با کارشناسان ما یا شماره واتس اپ 09188125088 تماس بگیرید و یا از طریق فرم خرید سفارش خرید خود را ثبت نمائید.

 

لینک به دیدگاه
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

 اشتراک گذاری

×
×
  • اضافه کردن...