Калциев карбонат

Калциевият карбонат е разпространено вещество, което съществува естествено в скалите, предимно под формите на калцит и арагонит, като варовикът е най-известният източник. Получава се чрез добив или кариери и се нарича смлян калциев карбонат (GCC). Алтернативно, калциевият карбонат може да се произвежда от калциев оксид. Това включва добавяне на вода за създаване на калциев хидроксид, последвано от преминаването на въглероден диоксид през разтвора, за да се причини утаяване на калциев карбонат. Тази получена форма е известна като утаен калциев карбонат (PCC).

Синоними
Argonite, Calcite, Chalk, Lime, Limestone, Marble, Ground Calcium Carbonate, GCC, Precipitated Calcium Carbonate, PCC, E170
Химична формула
CaCO3
CAS номер
471-34-1

Характеристики

Моларно тегло
100.086 g/mol
Температура на топене
825 °C
Температура на кипене
decomposes
Плътност
2.71 g/cm³ (Calcite), 2.83 g/cm³ (Aragonite)
Формуляри
Сиво, Прах, Бял

Употреби и приложения

Основни приложения

  • Печене
  • Лепила и уплътнители
  • Селскостопански
  • Домакински индустриал
  • Боя и покрития
  • Каучук
  • Подови покрития
  • Пълнител
  • Металургия
  • Пластмаси и полимери
  • Хранителна добавка
  • Хранителни добавки
  • Пречистване на водата
  • Нефт и газ
  • Пулпа и хартия
  • Автомобил
  • Лична хигиена
  • Храна за животни

Индустрии

Калциев карбонат

Калциевият карбонат е известен и с общото си наименование гасена вар и представлява химично съединение на елементите калций, въглерод и кислород, което е от голямо значение за промишлеността.
Калциевият карбонат е едно от най-разпространените съединения на Земята. Среща се главно във варовика, кредата и мрамора под формата на минерала калцит, който е един от най-разпространените минерали в земната кора, съставляващ около пет процента от общото ѝ количество.
В животинския свят калциевият карбонат се намира в екзоскелета на ракообразни, корали, миди, охлюви и протозои. Той е открит и в растителния свят. Други модификации на калциевия карбонат са минералите арагонит (произлизащ от най-важното находище на минерала в Арагон) и ватерит.
Тъй като промишлеността се нуждае от възможно най-бял калциев карбонат, само няколко находища са подходящи за добив, въпреки големите естествени залежи. Най-големият потребител на калциев карбонат е хартиената промишленост (използваща основно находища във Франция, Италия, Германия, Норвегия и Австрия), следвана от пластмасовата промишленост и производството на строителни материали.
Естественият калциев карбонат се нарича в индустрията GCC (млян калциев карбонат). Синтетичният калциев карбонат се нарича PCC (утаен калциев карбонат).

Имоти

Калциевият карбонат е бяло, кристално твърдо вещество без мирис, което е практически неразтворимо във вода, но се разтваря добре в киселини с образуване на пяна и въглероден диоксид. Калциевата сол на въглената киселина принадлежи към групата на карбонатните вещества. Калциевият карбонат се разлага на калциев оксид и въглероден диоксид от около 600 градуса по Целзий.
Калциевият карбонат се среща в няколко безводни и две хидратни модификации, както и в други аморфни форми. Най-важните варианти са калцит и арагонит.
Синтетичният калциев карбонат (PCC) се произвежда главно чрез утаяване с въглероден диоксид.

Калциев карбонат в хартиената промишленост

Калциевият карбонат се използва главно в хартиената промишленост като пълнител и пигмент за покрития. Той спомага за подобряване на качеството, гладкостта, непрозрачността и яркостта и следователно на печатарските свойства на хартията.

Калциев карбонат в строителството

В строителната индустрия калциевият карбонат се използва главно за производството на цимент (калциев силикат, калциев алуминат) и негасена вар. Под формата на скално брашно калциевият карбонат е също така важен пълнител и е от значение за производството на хоросан, мазилка и боя.
гумени топки с различни размери

Калциев карбонат в производството на пластмаси

Калциевият карбонат се използва широко в производството на пластмаси. той е пълнител и подсилващ агент за много пластмаси, като полипропилен (PP), полиетилен (PE) и поливинилхлорид (PVC). Употребата му подобрява механичните свойства като твърдост, якост и устойчивост на удар на пластмасите и същевременно намалява производствените разходи. Калциевият карбонат също така улеснява преработката на пластмаси, като подобрява свойствата на течливост и формообразуване на материалите. Не на последно място, той създава по-привлекателен външен вид.

Калциев карбонат в селското стопанство

Чрез варосването на почвите с калциев карбонат земеделската промишленост подобрява плодородието на почвата и предотвратява вкисляването.
Калциевият карбонат играе важна роля и в животновъдството. Тук той служи като източник на калций, който надхвърля нуждите на животните от минерали и подпомага производството на яйца при птиците, например.

Калциев карбонат в хранително-вкусовата промишленост

Калциевият карбонат е разрешен в хранителната промишленост под наименованието E 170 като хранителна добавка без ограничения за максималното количество. Калциевият карбонат се използва предимно като оцветител, но също така служи като калциева добавка, пълнител, регулатор на киселинността или антислепващ агент за продукти като трапезна сол, подправки и смеси за печене.

Други приложения на калциевия карбонат

Калциевият карбонат се използва от фармацевтичната индустрия в лекарствата за регулиране на стомашната киселинност и като хранителна добавка за лечение на калциев дефицит и остеопороза, наред с други неща.
В нефтената и газовата промишленост калциевият карбонат се добавя към сондажните течности, за да се контролира плътността на калта и да се стабилизират сондажите. Той спомага за регулиране на налягането и предотвратява неконтролируемото вливане на течности. Използва се също така за запечатване на пори и пукнатини в скалните образувания, като намалява загубите на сондажни течности по време на сондажния процес.
При пречистването на вода калциевият карбонат подобрява качеството на водата и предпазва инфраструктурата на системите за пречистване на вода. Той се използва за регулиране на рН на киселинна вода и по този начин предотвратява корозията на тръбите и системите. Използва се и за омекотяване на водата.
В козметичната индустрия калциевият карбонат се използва като абразив в пастите за зъби и като сгъстител в кремовете и лосионите. В продуктите за грим, като пудра и фон дьо тен, той действа като икономичен пълнител.
В почистващата индустрия калциевият карбонат се използва като абразив в продукти като почистващи препарати и прахове. Той се използва и като евтин пълнител в сапуни, детергенти и други почистващи препарати.
В минната промишленост калциевият карбонат се използва като пълнител при запълване на сондажи, за да се увеличи обемът им и да се осигури тяхната стабилност. Като флотационен агент калциевият карбонат спомага за отделянето на определени минерали от други, като влияе върху повърхностните свойства на частиците.
В металургията калциевият карбонат се използва главно като флюсиращ и почистващ агент: В производството на стомана той се използва като флюс за свързване и отстраняване на примеси като шлака и оксиди. Като почистващ агент калциевият карбонат се използва за отстраняване на примеси и шлака от метални повърхности преди по-нататъшната им обработка или рафиниране.
В каучуковата и каучуковата промишленост калциевият карбонат се използва главно като пълнител, който увеличава обема на крайния продукт и по този начин намалява производствените разходи. Той също така подобрява свойствата на каучука при обработката му и му придава допълнителна здравина и твърдост.
В производството на лепила, уплътнители и смазочни материали използването на калциев карбонат като пълнител не само подобрява консистенцията и обработваемостта, но и спестява разходи. Като сгъстител веществото контролира вискозитета на лепилните и уплътнителните смеси.
Калциевият карбонат е от голямо значение за химическата промишленост като изходен материал за производството на калциеви съединения, като калциев оксид (негасена вар) и калциев хидроксид (гасена вар). Той се използва и като киселинно-основен реагент, например за неутрализиране на киселини или като регулатор на рН.