Kalsiumkarbonaatti

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 15.11.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 9 muokkausta .
Kalsiumkarbonaatti
Kenraali
Systemaattinen
nimi		 kalsiumkarbonaatti
Perinteiset nimet kalsiumkarbonaatti, kalsiumkarbonaatti, aragoniitti , kalsiitti , kalkkikivi , liitu , marmori , vateriitti
Chem. kaava CaCO3_ _
Rotta. kaava CaCO3_ _
Fyysiset ominaisuudet
Osavaltio kovat valkoiset kiteet
Moolimassa 100,0869 g/ mol
Tiheys (kalsiitti) 2,74 g/cm³
(aragoniitti) 2,83 g/cm³
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
 •  sulaminen (kalsiitti) 825 °C,
(aragoniitti) 1339 °C
 • hajoaminen 900-1000 °C
Entalpia
 •  koulutus -1206,9 kJ/mol
Höyryn paine 0 ± 1 mmHg [yksi]
Kemiallisia ominaisuuksia
Hapon dissosiaatiovakio 9.0
Liukoisuus
 • vedessä (25 °C) 0,0014 g/100 ml
Optiset ominaisuudet
Taitekerroin 1.60
Rakenne
Kristallirakenne trigonaali, välilyönnit. gr. 2/m
Luokitus
Reg. CAS-numero 471-34-1
PubChem 10112
Reg. EINECS-numero 207-439-9
Hymyilee   C(=O)([O-])[O-].[Ca+2]
InChI   InChI=1S/CH203.Ca/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L
Codex Alimentarius E170
RTECS 9335000 FF
CHEBI 3311
ChemSpider 9708
Turvallisuus
Rajoita keskittymistä 6 mg/dm3
LD 50 6400 mg/kg
Myrkyllisyys Vaaraluokka 4
NFPA 704 NFPA 704 nelivärinen timantti 0 0 0
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Kalsiumkarbonaatti ( kalsiumkarbonaatti , kalsiitti, kalkkikivi, liitu, marmori ) on epäorgaaninen kemiallinen yhdiste , hiilihapon ja kalsiumin suola . Kemiallinen kaava .

Sitä esiintyy luonnossa lukuisten mineraalien muodossa, esimerkiksi kalsiitin , aragoniitin ja vateriitin muodossa , se on kalkkikiven , marmorin , liidun pääkomponentti , on osa lintujen ja matelijoiden munien kuoria sekä nilviäisten kuoria. ja jotkut muut selkärangattomat .

Liukenematon veteen ja etanoliin . Rekisteröity valkoiseksi elintarvikeväriksi ( E170 ).

Sovellus

Käytetään valkoisena elintarvikevärinä E170. Liitupohjana sitä käytetään tauluille kirjoittamiseen . Sitä käytetään jokapäiväisessä elämässä kattojen valkaisuun, puunrunkojen maalaamiseen, maaperän alkalointiin puutarhanhoidossa.

Massatuotanto/käyttö

Epäpuhtauksista puhdistettua kalsiumkarbonaattia käytetään laajasti paperi- ja elintarviketeollisuudessa täyteaineena muovien , maalien , kumin , kotitalouskemikaalien ja rakentamisen tuotannossa.

Paperin valmistuksessa kalsiumkarbonaattia käytetään samanaikaisesti valkaisuaineena, täyteaineena ja hapettumisenestoaineena.

Sitä käytetään silikaattilasin tuotannossa , materiaalina ikkunalasin, lasipullojen ja lasikuitujen valmistukseen.

Sitä käytetään hygieniatuotteiden (esimerkiksi hammastahnan) valmistuksessa lääketieteessä.

Elintarviketeollisuudessa sitä käytetään usein paakkuuntumisenestoaineena ja estämään kuivien maitotuotteiden paakkuihin tarttumista.

Jos sitä kulutetaan yli suositusannoksen (1,5 g päivässä), se voi aiheuttaa maito-emäksisen oireyhtymän ( Burnettin oireyhtymä ). Suositellaan luusairauksiin .

Muovivalmistajat ovat yksi puhtaan kalsiumkarbonaatin tärkeimmistä kuluttajista (yli 50 % kokonaiskulutuksesta). Täyteaineena ja pigmenttinä käytettyä kalsiumkarbonaattia tarvitaan polyvinyylikloridin (PVC), polyesterikuitujen ( crimplen , lavsan jne.), polyolefiinien tuotannossa . Tämäntyyppisistä muoveista valmistetut tuotteet ovat kaikkialla - nämä ovat putket, putkistot, laatat, laatat, linoleumi, matot jne. Kalsiumkarbonaatti muodostaa noin 20 % maalien valmistuksessa käytetystä väripigmentistä .

Rakentamisessa

Rakentaminen on toinen suuri kalsiumkarbonaatin kuluttaja. Esimerkiksi kittien ja tiivisteiden täyteaineena .

Kalsiumkarbonaatti on myös tärkeä komponentti kotitalouskemikaalien valmistuksessa - putkiston puhdistusaineet, kenkävoiteet.

Kalsiumkarbonaattia käytetään laajalti happaman maaperän hapettumiseen.

Luonnossa oleminen

Kalsiumkarbonaattia löytyy mineraaleista polymorfeina :

Kalsiitin trigonaalinen kiderakenne on yleisin.

Kalsiumkarbonaattimineraaleja löytyy seuraavista kivistä :

Geologia

Kalsiumkarbonaattikerrostumat kalkkikiven ja liitukerrosten muodossa ovat yleisiä maankuoressa. Ne ovat orgaanista, harvoin kemogeenista alkuperää .

Orgaaninen alkuperä liittyy muinaisten meren eliöiden jäänteisiin: eläinplankton , nilviäiset , korallit jne., pääasiassa liitukaudella .

Sellaiset kivet, kuten kalkkikivi, liitu, marmori, travertiini ja muut kalkkipitoiset tuffit , koostuvat lähes kokonaan kalsiumkarbonaatista erilaisten epäpuhtauksien kanssa.

Luonnossa on kolme kalsiumkarbonaatin kiteistä muunnelmaa (mineraaleja, joilla on sama kemiallinen koostumus, mutta eri kiderakenne): kalsiitti, aragoniitti ja vateriitti (vateriitti).

Kalsiitti on kalsiumkarbonaatin stabiilin ja laajalle levinnyt kiteinen muunnos. Noin 10 % kaikista sedimenttikivistä on kalkkikiveä, joka koostuu yksinkertaisimpien meren eliöiden kuorien kalsiittijäännöksistä.

Aragoniitti on toiseksi stabiilin ja yleisin CaCO 3 :n kiteinen muunnelma. Sitä muodostuu pääasiassa nilviäisten kuorissa ja korallirungoissa. Aragoniittia voi myös muodostua epäorgaanisilla prosesseilla (kemogeeninen alkuperä), esimerkiksi karstiluolissa tai hydrotermisissä aukoissa vesiliuoksista kemiallisen saostumisen tai veden haihtumisen seurauksena.

Vateriitti on kalsiumkarbonaatin vähiten stabiili lajike ja muuttuu vedessä hyvin nopeasti joko kalsiittiksi tai aragoniitiksi. Luonnossa on suhteellisen harvinaista, kun tietyt epäpuhtaudet stabiloivat sen kiderakennetta.

Haetaan

Valtaosa mineraaleista uutetusta kalsiumkarbonaatista käytetään teollisuudessa. Puhdasta kalsiumkarbonaattia (esim. elintarvike- tai lääkekäyttöön) voidaan valmistaa luonnossa esiintyvästä mineraalista, jossa on vähän haitallisia epäpuhtauksia, kuten marmorista.

Kalsiumkarbonaattia voidaan valmistaa laboratoriossa sammuttamalla ensin kalsiumoksidia  , poltettua kalkkia. Tässä tapauksessa muodostuu kalsiumhydroksidia ja sitten suspensioon puhalletaan hiilidioksidia kalsiumkarbonaatin saamiseksi [2] :

Kemialliset ominaisuudet

Kuumennettaessa 900-1000 °C:seen se hajoaa happamaksi oksidiksi - hiilidioksidiksi CO 2 ja emäksiseksi oksidiksi - poltettua kalkkia CaO:

Se liukenee veteen hiilidioksidiylimäärän kanssa muodostaen happaman suolan - kalsiumbikarbonaatti Ca (HCO 3 ) 2 :

.

Tämän reaktion seurauksena muodostuu tippukivikiviä , stalagmiitteja . Luonnolliset maanalaiset vedet, joissa on runsaasti hiilidioksidia, liukenevat huonosti liukenevaa kalsiumkarbonaattia, jolloin muodostuu paljon paremmin vesiliukoista kalsiumbikarbonaattia, kun pohjavettä vapautuu pisaroiden muodossa luolien katosta, kun se pääsee ilmaan matalalla Hiilidioksidin pitoisuudessa tapahtuu käänteinen reaktio, jolloin kalsiumbikarbonaatti muuttuu huonosti liukenevaksi kalsiumkarbonaatin sakaksi muodostaen kauniita luonnollisia muotoja luolissa, ja saman mekanismin ansiosta muodostuu karstiluolia .

Kun poltetaan yli 1500 °C:n lämpötiloissa hiilen kanssa, esimerkiksi koksin muodossa , se muodostaa kalsiumkarbidia ja hiilimonoksidia:

.

Reagoi vahvojen happojen kanssa syrjäyttäen hiilihapon , joka hajoaa välittömästi vedeksi ja hiilidioksidiksi :

Tätä reaktiota käytetään hiilidioksidin laboratoriotuotantoon Kipp-laitteessa.

Turvallisuus

Kalsiumkarbonaattia pidetään myrkyttömänä. MPC 180 mg / dm³ (vedessä, pakollinen kalsiumionien valvonta ). LD50 rotilla on noin 6400 mg/kg.

FAO:n ja WHO:n yhteinen elintarvikelisäaineita käsittelevä asiantuntijakomitea (JECFA) hyväksyi sen elintarvikelisäaineeksi vuonna 1965 [3] . Siinä on numero E170 [4] ja numero INS 170 . Käytetään happamuudensäätöaineena , paakkuuntumisenestoaineena , stabilointiaineena tai elintarvikevärinä ja hyväksytty käytettäväksi Euroopan unionissa [5] , Yhdysvalloissa [6] , Australiassa ja Uudessa-Seelannissa [7] . Sitä "lisätään laillisesti kaikkiin täysjyväjauhoihin Yhdistyneessä kuningaskunnassa lukuun ottamatta täysjyviä" [8] [9] . Sitä käytetään joissakin soijamaidossa ja mantelimaitotuotteissa ravinnon kalsiumin lähteenä; ainakin yksi tutkimus viittaa siihen, että kalsiumkarbonaatti voi olla yhtä biosaatavissa kuin lehmänmaidon kalsium [10] . Kalsiumkarbonaattia käytetään myös vahvistavana aineena monissa säilyke- ja pullotetuissa kasvistuotteissa.

Muistiinpanot

  1. ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0090.html
  2. ↑ Solvay-saostettu kalsiumkarbonaatti: tuotanto . Solvay SA (9. maaliskuuta 2007). Arkistoitu alkuperäisestä 9. helmikuuta 2012.
  3. ↑ Maailman terveysjärjestö. KALSIUMKARBONAATTI  // FAO:n/WHO:n yhteinen elintarvikelisäaineita käsittelevä asiantuntijakomitea.
  4. ↑ E-numerot: E170 Kalsiumkarbonaatti . Ruoka-info.net . 080419 food-info.net
  5. ↑ Nykyiset EU:n hyväksymät lisäaineet ja niiden E-numerot . Yhdistyneen kuningaskunnan elintarvikestandardivirasto. Haettu: 27. lokakuuta 2011.
  6. ↑ Luettelo elintarvikelisäaineiden tilasta, osa I. Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto . Käyttöpäivä: 27. lokakuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 14. maaliskuuta 2013.
  7. ↑ Standardi 1.2.4 - Ainesosien merkitseminen . Australia Uuden-Seelannin elintarvikestandardikoodi. Haettu: 27. lokakuuta 2011.
  8. ↑ Miksi luomuruokaa? , aitoa leipää -kampanja. Haettu 3. huhtikuuta 2021.
  9. ↑ Leipä- ja jauhomääräykset 1998 Yhteenveto kuulemiseen annetuista vastauksista ja hallituksen vastaus , ympäristö-, elintarvike- ja maaseutuministeriö (elokuu 2013).
  10. ↑ Zhao, Y.; Martin, B.R.; Weaver, C. M. (2005). "Kalsiumkarbonaatilla täydennetyn soijamaidon kalsiumin hyötyosuus vastaa lehmänmaitoa nuorilla naisilla." The Journal of Nutrition . 135 (10): 2379-2382. DOI : 10.1093/jn/135.10.2379 . PMID  16177199 .

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat