کربنات کلسیم یا CaCO3 بیش از 4 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد و در سراسر جهان یافت می شود. رایج ترین اشکال طبیعی آن گچ، سنگ آهک و سنگ مرمر است که از ته نشین شدن پوسته حلزون های کوچک فسیل شده، صدف ها و مرجان ها در طی میلیون ها سال تولید می شود. اگرچه هر سه شکل از نظر شیمیایی یکسان هستند، اما در بسیاری موارد دیگر از جمله خلوص، سفیدی، ضخامت و همگنی با هم تفاوت دارند.
پودر کربنات کلسیم یکی از مفیدترین و پرکاربردترین مواد شناخته شده برای بشر است.کلسیم کربنات همچنین یک ماده مغذی ضروری است که برای سلامت استخوان ها و دندان ها مهم است . به دلیل استفاده گسترده از این ترکیب شیمیایی چند دسته بندی متفاوت برای آن در نظر گرفته می شود:گرید دارویی ، گرید خوراکی ، گرید صنعتی
خرید کلسیم کربنات
برای خرید آنلاین کلسیم کربنات با بهترین قیمت و تضمین کیفیت از بهترین برندهای موجود بازار از فروشگاه معتبر ای‌آز بازدید نمائید
فهرست مطالب
نگاهی به پیشینه کشف کلسیم کربنات
تاریخچه استفاده از این ترکیب به 40000 سال قبل از میلاد می رسد. اولین مکان استفاده از این ترکیب توسط مردم غارنشین بوده است.آنگلوساکسون ها این ترکیب را به نام پودر سفید کننده می شناختند. اما تاریخچه مصرف آن به شکل امروزی به سال 1850 میلادی باز می گردد.
اولین بار به شکل امروزی شرکت جی وای استارگ در بیرمنگام انگلستان این ترکیب را مورد استفاده قرار داد. سپس در سال 1913 یک شرکت در ویرجینیای غربی در ایالات متحده از این ترکیب برای تولید کاغذ و خمیر کاغذ استفاده کرد و دستگاهی با نام کربناسیون دوغاب آهکی را برای استفاده از کربنات کلسیم در تولید خمیر کاغذ به کار گرفت.
ساختار کلسیم کربنات
- سه ساختار بلوری اصلی برای کلسیم کربنات وجود دارد:
- کالسیت: ساختار شش ضلعی پایدارتر
- آراگونیت: ساختار لوزی
- واتریت: ساختار شش ضلعی ناپایدار
آرایش اتم ها:در هر ساختار، اتم کلسیم توسط شش اتم اکسیژن احاطه شده است.اتم های کربن به دو اتم اکسیژن با پیوند دوگانه و یک اتم اکسیژن با پیوند یگانه متصل هستند.
منابع کلسیم کربنات
بسیاری از ما برای اولین بار در کلاس مدرسه با پودر کربنات کلسیم مواجه می شویم، جایی که از گچ تخته سیاه استفاده می کنیم. گچ بیش از 10000 سال است که به عنوان یک ابزار نوشتن استفاده می شود و یک ماده ریز کریستالی است.
در سنگ آهک، کربنات کلسیم یک سنگ بیوژنی است و فشرده تر از گچ است. در عنوان سنگ مرمر، کربنات کلسیم یک سنگ کریستالی درشت و دگرگونی است که هنگام تبلور مجدد گچ یا سنگ آهک در شرایط دما و فشار بالا تشکیل می شود. ذخایر بزرگ سنگ مرمر در آمریکای شمالی و اروپا یافت می شود.
تولید کلسیم کربنات
کربنات کلسیم ترکیبی است که از اتم های کلسیم، کربن و اکسیژن تشکیل شده است.این یک ماده معمولی است که در سنگ ها یافت می شود و جزء اصلی مرواریدها، پوسته موجودات دریایی، حلزون ها و تخم مرغ است.روش تهیه آن به شرح زیر است:
پودر کربنات کلسیم، برای اینکه در مصارف صنعتی و خانگی استفاده شود، باید ابتدا از معادن استخراج شود. کربنات کلسیم خالص را می توان از سنگ مرمر به دست آورد. یا با اضافه کردن دی اکسید کربن به محلول هیدروکسید کلسیم آن را تهیه کرد.
در شکلی دیگر، کربنات کلسیم محصولی به نام «کربنات کلسیم رسوب‌شده» یا PCC را تشکیل می‌دهد. PCC دارای اندازه ذرات بسیار ریز و کنترل‌شده است، در حدود ۲ میکرون قطر که این مورد به ویژه در تولید اهمیت زیادی دارد. نوع اصلی دیگر محصولات صنعتی “کربنات کلسیم آسیاب شده” یا GCC است. همانطور که از نام آن پیداست، GCC شامل خرد کردن و پردازش سنگ آهک برای ایجاد یک فرم پودری مانند درجه بندی شده بر اساس اندازه و سایر خواص برای بسیاری از کاربردهای مختلف صنعتی و دارویی است.
مزایای استفاده از کلسیم کربنات
مزایای استفاده از کلسیم کربنات عبارتند از:
1. فراوان و ارزان:این ماده یک ماده معدنی فراوان و ارزان است. این امر باعث می‌شود که استفاده از آن در بسیاری از کاربردها مقرون به صرفه باشد.
2. غیر سمی:کربنات کلسیم یک ماده غیر سمی است. این امر باعث می‌شود که استفاده از آن در بسیاری از محصولات، از جمله محصولات غذایی و دارویی، ایمن باشد.
3. بی بو و بی مزه:همانطور که گفتیم این ترکیب بی بو و بی مزه است. این امر باعث می‌شود که استفاده از آن در بسیاری از محصولات، بدون تغییر طعم یا بوی آنها، امکان‌پذیر باشد.
4. دارای خواص شیمیایی و فیزیکی مناسب:کربنات کلسیم دارای خواص شیمیایی و فیزیکی مناسب برای کاربردهای مختلف است. به عنوان مثال، این ماده دارای نقطه ذوب بالایی است که آن را برای استفاده در مصالح ساختمانی و سایر کاربردهای با دمای بالا مناسب می‌کند.
5. کاربردهای متنوع:این ماده معدنی طیف وسیعی از کاربردها را در صنایع مختلف دارد. این امر باعث می‌شود که یک ماده بسیار مفید و همه کاره باشد.
6. فواید سلامتی:کربنات کلسیم منبع کلسیم است که برای سلامتی انسان ضروری است. کلسیم به استحکام استخوان‌ها و دندان‌ها کمک می‌کند و از پوکی استخوان و سایر مشکلات مربوط به کمبود کلسیم جلوگیری می‌کند.
7. اثرات زیست محیطی:کربنات کلسیم یک ماده معدنی طبیعی است که اثرات زیست محیطی کمی دارد.
خواص کلسیم کربنات
| ویژگی | توضیحات |
|---|---|
| فرمول شیمیایی | CaCO3 |
| جرم مولی | 100.0869 گرم بر مول |
| چگالی | 2.71 گرم بر سانتی متر مکعب |
| نقطه ذوب | 825 درجه سانتیگراد |
| نقطه جوش | 1339 درجه سانتیگراد |
| حلالیت در آب | نامحلول |
| رنگ | سفید |
| بو | بی بو |
| طعم | بی مزه |
| ساختار بلوری | سه ساختار بلوری: کالسیت، آراگونیت و واتریت |
کربنات کلسیم در شکل خالص خود پودری سفید رنگ و بی بو است. در آب نامحلول است اما در اسیدها حل می شود.
معایب و خطرات استفاده از کربنات کلسیم
با توجه به کاربردهای متنوع این ترکیب ممکن است به نظر برسد استفاده از آن مشکلاتی ایجاد نمی کند.اما در هنگام استفاده از آن در بخش های متفاوت به چند نکته باید توجه کرد از جمله:
- کربنات کلسیم پودری یک کاملا خشک است و می تواند باعث ایجاد گرد و غبار زیادی شود
- گرد و غبار ناشی از این ترکیب می تواند باعث تحریک پوست و غشای داخلی بینی شود
- گرد و غبار این ترکیب می تواند چربی های پوست را از بین ببرد
- در صورت تماس این ترکیب با چشم می تواند باعث ایجاد مشکلات چشمی و کوری شود
- در صورت بلعیده و خورده شدن باعث ایجاد صدمات جبران ناپذیر گوارشی خواهد شد
کاربردهای کلسیم کربنات
کربنات کلسیم ماده معدنی خاصی است که کاربردهای زیادی در بخش های مختلف زندگی ما انسانها دارد. این ترکیب در پوسته زمین در سراسر دنیا وجود دارد. استفاده از کربنات کلسیم کمک بزرگی برای حفظ محیط زیست و زندگی انسانها می باشد و تأثیر و ارزش آن در زندگی روزمره ما واقعاً خارق العاده است. موارد استفاده کلسیم کربنات به شرح زیر می باشد :
- کاغذ، پلاستیک، رنگ و پوشش : همانطور که بالاتر گفته شد کربنات کلسیم پرمصرف ترین ماده معدنی در صنایع کاغذ، پلاستیک، رنگ و پوشش است هم به عنوان پرکننده و هم به دلیل رنگ سفید خاص خود به عنوان رنگدانه نیز استفاده می شود. کربنات کلسیم در صنعت کاغذ به دلیل خاصیت روشن کنندگی بالا ارزش دارد و به عنوان پرکننده ارزان قیمت برای تولید کاغذ مات روشن استفاده می شود. فیلر در انتهای ماشین های کاغذ سازی استفاده می شود و به پرکننده کربنات کلسیم اجازه می دهد تا کاغذ روشن و صاف شود. کربنات کلسیم به عنوان یک گسترش دهنده می تواند تا 30 درصد وزن را در رنگ ها نشان دهد همچنین نیز به طور گسترده ای کربنات کلسیم در چسب ها و درزگیرها به طور گسترده استفاده می شود.
- سلامت شخصی و تولید مواد غذایی : کربنات کلسیم به عنوان یک مکمل کلسیم رژیمی موثر، آنتی اسید، اتصال دهنده فسفات یا ماده پایه برای قرص های دارویی استفاده می شود. همچنین در بسیاری از قفسه‌های فروشگاه‌های مواد غذایی در محصولاتی مانند بیکینگ پودر، خمیر دندان، مخلوط دسر خشک، خمیر و شراب یافت می‌شود. همچنین استفاده کربنات کلسیم در تصفیه آب و پسماند برای محیط زیست مفید است.
- مصالح ساختمانی و ساخت و ساز : کربنات کلسیم برای صنعت ساخت و ساز حیاتی است، هم به عنوان یک مصالح ساختمانی به خودی خود (به عنوان مثال سنگ مرمر)، و هم به عنوان یک ماده تشکیل دهنده سیمان استفاده می‌شود. پودر کربنات کلسیم در ساخت ملات مورد استفاده در چسباندن آجر، بلوک‌های بتنی، سنگ‌ها، زونا سقفی، ترکیبات لاستیکی و کاشی‌ها کمک می‌کند.
کریستال های کربنات کلسیم که به عنوان کلسیت شناخته می شوند نیز در زندگی روزمره ما نقش دارند.
کربنات کلسیم در صنایع دیگر نیز استفاده می‌شود. این ماده در زمینه‌های مختلفی از جمله صنایع زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:
1) صنعت نساجی: کربنات کلسیم به عنوان یک عامل ضد استاتیک در فرآیند تولید الیاف مصنوعی مانند پلی استر و نایلون استفاده می‌شود.
2) صنعت نسخه سازی و چاپ: در صنعت چاپ و نسخه سازی، کربنات کلسیم برای تهیه جوهر های چاپ و تثبیت رنگ در کاغذ استفاده می‌شود.
3) صنعت آب و فاضلاب: کربنات کلسیم به عنوان یک ماده ته نشینی در فرآیندهای تصفیه آب و فاضلاب استفاده می‌شود.
4) صنعت آبزی پروری: در صنعت آبزی پروری، کربنات کلسیم به عنوان یک منبع تامین کلسیم برای رشد و سلامتی ماهیان استفاده می‌شود.
5) صنعت لوازم التحریر: کربنات کلسیم به عنوان یک ماده پرکننده در تولید مدادهای رنگی، قلم‌های خود رنگ، و کاغذهای سنگی استفاده می‌شود.
این فقط چند مثال از صنایع است که کربنات کلسیم در آنها استفاده می‌شود، و بسته به نیازهای هر صنعت، کاربردهای دیگر نیز ممکن است وجود داشته باشد.
شرایط نگهداری و بسته‌بندی کلسیم کربنات
شرایط نگهداری : کلسیم کربنات باید در محل خشک و خنک نگهداری شود.رطوبت می‌تواند باعث کلوخه شدن کلسیم کربنات شود.دمای بالا می‌تواند کیفیت کلسیم کربنات را کاهش دهد.نور مستقیم خورشید می‌تواند به بسته‌بندی کلسیم کربنات آسیب برساند.بسته‌بندی کلسیم کربنات باید محکم بسته شود تا از ورود رطوبت و هوا جلوگیری شود.گرد و غبار می‌تواند باعث آلودگی کلسیم کربنات شود.
بسته‌بندی : کلسیم کربنات به طور معمول در کیسه‌های کاغذی یا پلاستیکی بسته‌بندی می‌شود.کیسه‌های جامبو بگ برای مقادیر زیاد کلسیم کربنات استفاده می‌شود.ظروف پلاستیکی نیز برای بسته‌بندی کلسیم کربنات استفاده می‌شوند.بسته‌بندی کلسیم کربنات باید مقاوم در برابر رطوبت باشد.بسته‌بندی کلسیم کربنات باید دارای برچسب باشد که شامل اطلاعات مربوط به محصول، مانند نام، تاریخ تولید، تاریخ انقضا و شرایط نگهداری باشد.
نکات ایمنی کار با کلسیم کربنات
برای کار با مواد اولیه و پودرهای صنعتی باید نکات ایمنی خاصی را رعایت کرد. نکات ایمنی کار با کربنات کلسیم عبارتند از:
● با وجود این که این ماده غیر سمی است، اما ممکن است باعث تحریک مکانیکی مجرای تنفسی و چشم‌ها بشود. بنابراین هنگام کار با این ماده از از عینک‌های ایمنی استفاده کنید. در صورتی که این ماده با چشم یا پوست شما تماس پیدا کرد، محل تماس را با آب فراوان شست و شو دهید.
