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News: |
| 탄산 칼슘 | |
|---|---|
| 다른 이름 | 석회석; 방해석; aragonite; 백묵; 대리석 |
| 인식기 | |
| CAS 수 | [471-34-1] |
| 재산 | |
| 분자 공식 | CaCO3 |
| 어금니 질량 | 100.087 g/mol |
| 외관 | 백색 분말. |
| 조밀도 | 2.71 g/cm ³ (방해석); 2.83 g/cm ³ (aragonite) |
| 융해점 |
825 °C는 궤란한다 |
| 비등점 |
궤란한다 |
| 가용성 에서 물 | 불용해성 |
| 구조 | |
| 분자 모양 | 선형 |
| 위험 | |
| 주요 위험 | 위험하지 않음. |
| NFPA 704 |
0
0
0
|
| R 어구 | R36, R37, R38 |
| S 어구 | S26, S36 |
| 인화점 | 불연성. |
| 유명한 다르게 곳에를 제외하고를 위해, 자료는 주어진다 그들에 있는 물자 표준 상태 (25 °C에, 100 kPa) Infobox 포기와 참고 |
|
탄산 칼슘 a는 이다 화합물 화학 공식 캘리포니아CO3. 찾아낸 일반적인 물질 것과 같이이다 바위 세계의 모든 부분에, 주요 콤포넌트는의 있다 해양 유기체의 포탄, 달팽이, 달걀 껍질. 탄산 칼슘은 안으로 유효 성분이다 농업 석회, 주요한 원인은의 보통 이다 경수. 그것은 a로 의약으로 상용된다 칼슘 로 또는 보충하십시오 제산제, 그러나 높은 소비는 위험할 수 있다.
목차 |
탄산 칼슘은 뒤에 오는 것으로 자연적으로 있다 무기물 그리고 바위:
탄산 칼슘은 다른 탄산염의 전형적인 재산을 공유한다. 주목할 만하게:
탄산 칼슘은 가용을 형성하기 위하여 이산화탄소로 포화되는 물로 반작용할 것이다 칼슘 중탄산염.
이 반응은에서 중요하다 부식 의 탄산염은 흔든다, 형성 동굴, 에 지도한다 경수 많은 지구에서.
기업에서 이용된 탄산 칼슘의 대다수는 채광하거나 돌을 파내서 추출된다. 순수한 탄산 칼슘 (예를들면. 음식 또는 약제 사용을 위해), 순수한 돌을 파낸 근원 (보통 대리석)에서 생성될 수 있다.
양자택일로, 칼슘 산화물 곁에 준비된다 태워서 석회로 만들기 조잡한 탄산 칼슘. 물은 탄력성에 첨가된다 칼슘 수산화물, 이산화탄소 이 해결책을 통해서 침전된 탄산 칼슘 (PCC)로 기업에서 불린 원한 탄산 칼슘을 침전시키기 위하여 통과된다:[1]
탄산 칼슘의 주요 사용은 건축재료로 건축 산업에, 고유의 권리로 있다 (예를들면. 대리석) 또는 roadbuilding를 위한 또는 성분으로 석회석 골재의 시멘트 또는 킬른에서 점화해서 건축업자의 석회의 준비를 위한 시작 물자로.
탄산 칼슘은 또한 정화에서의 이용된다 철 에서 철 광석 a에서 용광로. 탄산 칼슘은 태워서 석회로 만들어진다 제자리의 존재하는 각종 불순을 가진 광재를 형성하는, 칼슘 산화물을 주는 것은 순화한 철에서 분리한다.[2]
탄산 칼슘은 또한에서 이용된다 석유 산업 에서 착굴 유체 통제 downhole 압력에 조밀도를 증가시키는 weighting 물자로.
탄산 칼슘은 페인트에 있는 증량제로 널리 이용된다,[3] 페인트 중량으로 전형적으로 30%가 백묵 또는 대리석 인 곳에 특히 광택이 없는 유화액 페인트.
탄산 칼슘은 또한 플라스틱에 있는 충전물로 널리 이용된다.[3] 몇몇 전형적인 보기는 uPVC 배수관에 있는 백묵의 주변에 15에서 20% 선적, 5 스테아르산염에 의하여 입힌 백묵의 15% 선적을 uPVC 창 단면도에 있는 대리석 포함한다. 정밀한 지상 탄산 칼슘은 아기에서 이용된 세공성 필름에 있는 기본 성분이다 기저귀 그리고 숨구멍으로 몇몇 건물 필름은 축이 둘 있는 기지개에 의하여 필름의 제조 동안에 탄산 칼슘 입자의 주위에 유핵 이다. 그것은 또한 섞였다 아BS, 다른 성분은, 어떤 종류의 압축을 형성하기 위하여 "찰흙" 부지깽이 칩을 주조했다.
탄산 칼슘은 또한 무역의 광범위에서 및 DIY 접착제, 실란트, 및 충전물을 꾸미는 이용된다.[3] 도기 타일 접착제는 전형적으로 70에서 80% 석회석을 포함한다. 균열 충전물을 꾸며서 대리석 백운석의 유사한 수준을 포함하십시오. 그것은 또한 조정에 있는 퍼티와 섞인다 스테인드 그라스 유약과 페인트를 고온에서 시동한 때 유리가 킬른 대로 선반에 놓은 행하는 것을 막을 것이다 저항이 대로 창, 그리고.
탄산 칼슘은 것과 같이 알려진다 백악 에서 세라믹스/glazing 신청,[3] 그것이 그것의 백색 강화된 모양에 있는 많은 유약을 위해 일반적인 성분 사용되는 곳에. 이 물자를 포함할 유약이 킬른에서 발사될 때, 백악은 a로 작동한다 유출 유약에 있는 물자.
북아메리카에서는, 탄산 칼슘은 대체하는 것을 시작되었다 고령토 광택지의 생산에서. 유럽은 어떤 십년간 동안 알칼리성 papermaking 또는 acid-free papermaking로 이것을 실행하고 있다. 탄산염은 모양에서 유효하다: 지상 탄산 칼슘 (GCC) 또는 침전된 탄산 칼슘 (PCC). 후자에는 직경에 있는 종이를 위한 코팅에 유용한 2대의 micrometres의 순서에 아주 정밀한 통제되는 입자 크기가, 있다.
유지를 위해 PH 교정자로 수영장에서 사용하는 알칼리성 살균성 대리인의 신랄한 재산을 상쇄하는 "완충기".
그것은 일반적으로 불린다 백묵 칠판 백묵의 중요한 분대이기 때문에. 백묵은 또는 탄산 칼슘을 이루어져 있을지도 모른다 석고, 수화하는 칼슘 황산염 CaSO4·2H2O.
탄산 칼슘은 싼 규정식 칼슘 보충교재로 의약으로 널리 이용된다 또는 제산제.[4] 그것은 a로 사용될지도 모른다 인산염 바인더 처리를 위해의 hyperphosphatemia (1 차로 환자에서를 가진 만성 신장 기능 부전). 그것은 또한 비활성 충전물로 제약 산업에서를 위해 사용된다 정제 그리고 다른 조제약.[5] 탄산 칼슘은 또한 Homeopathy에서 이용된다. 체질상 치료의 한이다.
보충교재, 요새화한 음식 및 high-calcium 규정식에서 과잉 칼슘은," 심각한 독성이 있고 치명적일 수 있다 "우유 알칼리 증후군에는 일으키는 원인이 될 수 있다. 1915년에, Bertram Sippy는 우유와 크림의 매시 섭취의 "Sippy 식이요법", 그리고 계란의 점차적인 추가를 소개하고 소화 궤양 질병을 징후 기복을 제공한 알칼리성 분말과 결합된 곡물을, 10 일을 위한 요리했다. 다음 수십년 내내, Sippy 식이요법은 소화 궤양 질병을 가진 남자에서 신장 기능 부전, 알칼리 혈증 및 hypercalemia, 주로 귀착되었다. 이 역효과는 멈추어질 식이요법, 그러나 그것이 연장하는 구토를 가진 몇몇 환자에서 치명적일 때 반전했다. 우유 알칼리 증후군은 소화 궤양 질병을 위한 효과적인 처리 후에 남자에서 떨어졌다. 그러나 과거 15 년 동안에, osteoporosis의 예방 그리고 처리를 위한 1200년에서 1500년 마그네슘 일간신문의 추천된 범위의 위 칼슘 보충교재를, 가지고 가 여자에서 보고되고, 탈수함에 의해 약화된다. 부주의하는 과량 입구에 공헌하는 칼슘은 창구 판매 제품에 추가되었다. 과량 칼슘 입구는에 지도할 수 있다 hypercalcemia, 합병증이 구토를 포함하는, 복부 고통 및 바꾸인 정신 상태.[6]
모양의 식품 첨가제 E170로 지정된다.[7] 그것은 어떤에서 사용된다 콩 우유 규정식 칼슘의 근원으로 제품; 1개의 학문은 탄산 칼슘이 일지도 모르다는 것을 건의한다 bioavailable 젖소에 있는 칼슘으로.[8]
1989년에, Ken Simmons, 연구원은 CaCO를 소개했다3 매사추세츠에 있는 숫돌 시내로.[9] 그의 희망은 탄산 칼슘이 산성비에서 그리고 산란하는 것을 정지했었던 송어를 제외하고 시내에 있는 산을 반대할 이었다. 그의 실험은 성공이었더라도, 석회석으로 대우되지 않은 시내의 지역에 있는 알루미늄 이온 양을 증가시켰다. 이것은 저 CaCO를 보여준다3 산성비의 효력을 안으로 중화하기 위하여 추가될 수 있다 강 생태계. 현재 탄산 칼슘은 토양과 물 둘 다에 있는 신랄한 조건을 중화하기 위하여 이용된다.[10][11]
| CO의 평형 압력2 전면 CaCO3[12] | |
|---|---|
| 550 °C | 0.055 kPa |
| 587 °C | 0.13 kPa |
| 605 °C | 0.31 kPa |
| 680 °C | 1.80 kPa |
| 727 °C | 5.9 kPa |
| 748 °C | 9.3 kPa |
| 777 °C | 14 kPa |
| 800 °C | 24 kPa |
| 830 °C | 34 kPa |
| 852 °C | 51 kPa |
| 871 °C | 72 kPa |
| 881 °C | 80 kPa |
| 891 °C | 91 kPa |
| 898 °C | 101 kPa |
| 937 °C | 179 kPa |
| 1082년 °C | 901 kPa |
| 1241년 °C | 3961 kPa |
하소 생성할 것이다 목탄 불을 사용하는 석회석의 생석회 문화에 의해 오래됨부터 전세계에 실행되었다. 칼슘 산화물이 석회석에 의하여 열매를 산출하는 온도는 825 °C, 그러나 절대 문턱 진술하기로 보통 오해하기 쉽다 주어진다. 탄산 칼슘은 어떤 온도든지에 칼슘 산화물과 이산화탄소를 가진 평형에서 존재한다. 각 온도에 a가 있다 부분 압력 이산화탄소의 탄산 칼슘을 가진 평형에 있는. 실내 온도에 탄산 칼슘이 평형에 의하여 압도적으로, 때문에 평형 CO 호의를 보인다2 압력은 부분적인 CO의 단지 작은 조각이다2 대략 0.035 k인 공기에 있는 압력,Pa.
550 °C의 위 온도에 평형 CO2 압력은 CO를 초과하는 것을 시작된다2 공기에 있는 압력. 이렇게 550 °C의 위, 탄산 칼슘은 outgas CO에 시작된다2 공기로. 그러나 목탄에서 킬른, CO의 농도를 시동했다2 그것이 공기에 있다 매우 더 높으십시오. 참으로 킬른에 있는 모든 산소가 불에서 소모되는 경우에, 그 후에 CO의 부분 압력2 킬른에서 20 k 만큼 높을 수 있다Pa.
테이블은 온도가 거의 800 °C.일 때까지 이 평형 압력이 달성되지 않는다는 것을 보여준다. CO의 outgassing를 위해2 경제적으로 유용한 비율으로 일어날 것이다 탄산 칼슘에서, 평형 압력은 뜻깊게 CO의 주위 압력을 초과해야 한다2. 그리고 급속하게 일어날 것이다 그것을 위해, 평형 압력은 101 k의 총 대기압을 초과해야 한다Pa, 898 °C.에 일어나는.
| 칼슘 이온 가용성 의 기능으로 CO2 부분 압력 25 °C에 |
||
|---|---|---|
| (atm) | pH | [캘리포니아2+] (mol/L) |
| 10−12 | 12.0 | 5.19 × 10−3 |
| 10−10 | 11.3 | 1.12 × 10−3 |
| 10−8 | 10.7 | 2.55 × 10−4 |
| 10−6 | 9.83 | 1.20 × 10−4 |
| 10−4 | 8.62 | 3.16 × 10−4 |
| 3.5 × 10−4 | 8.27 | 4.70 × 10−4 |
| 10−3 | 7.96 | 6.62 × 10−4 |
| 10−2 | 7.30 | 1.42 × 10−3 |
| 10−1 | 6.63 | 3.05 × 10−3 |
| 1 | 5.96 | 6.58 × 10−3 |
| 10 | 5.30 | 1.42 × 10−2 |
탄산 칼슘은 순수한 물에서 가난하게 녹는다. 그것의 해결책의 평형은 방정식에 의해 주어진다 (오른쪽 녹은 탄산 칼슘에):
| CaCO3 ⇋ 캘리포니아2+ + CO32– | Ksp = 3.7×10–9 8.7×10에–9 25 °C에 |
곳에 용해도곱 를 위해 [캘리포니아2+] [CO32–] 것과 같이 어느 곳에서든지에서 주어진다 Ksp = 3.7×10–9 에 Ksp = 8.7×10–9 25 °C에, 데이터 송신부에게 달려 있기.[13][12] 방정식이 의미하는 무엇을 칼슘 이온의 어금니 농도의 제품 (이다두더지 녹은 캘리포니아의2+ 녹은 CO의 어금니 농도를 가진 해결책의 리터 당)32– 가치를의 초과할 수 없다 Ksp. 이 겉으로는 간단한 가용성 방정식은, 그러나, 더 복잡한 평형과 함께의 가지고 가야 한다 이산화탄소 물 (보십시오 탄소 산). 어떤의 CO32– H와의 결합+ 해결책에서에 따르면:
| HCO3– ⇋ H+ + CO32– | Ka2 = 5.61×10–11 25 °C에 |
HCO3– 로 알려진다 중탄산염 이온. 칼슘 중탄산염 많은 탄산 칼슘 보다는 물에서 시간 녹는 이다 -- 참으로 그것은 존재한다 단지 해결책에서.
어떤의 HCO3– H와의 결합+ 해결책에서에 따르면:
| H2CO3 ⇋ H+ + HCO3– | Ka1 = 2.5×10–4 25 °C에 |
어떤의 H2CO3 물과 녹은 이산화탄소으로에 따르면 갈라진다:
| H2O + CO2(녹이는) ⇋ H2CO3 | Kh = 1.70×10–3 25 °C에 |
그리고 녹은 이산화탄소는 대기 이산화탄소를 가진 평형에에 따르면 있다:
| 곳에 kH = 25 °C에 29.76 atm/(mol/L) (헨리 불변의 것), CO이2 부분 압력. |
대기를 위해, 3.5×10의 주위에 이다–4 대기권 (또는 동등하게 35 Pa). 상기의 마지막 방정식은 녹은 CO의 농도를 고친다2 의 기능으로 , 녹은 CaCO의 농도의 independent3. CO의 대기 부분 압력으로2, 녹은 CO2 농도는 1.2×10이다–5 두더지 또는 리터. H의 농도를 고치는 전에 방정식2CO3 의 기능으로 [CO2]. 를 위해 [CO2]=1.2×10–5, 그것은 안으로 유래한다 [H2CO3]=2.0×10–8 리터 당 두더지. 때 [H2CO3], 잔여 3개의 방정식과 함께 알려진다
| H2O ⇋ H+ + OH– | K = 10–14 25 °C에 |
해결책이 전기로 중립국이이어야 한다 는 사실 그리고 (모든 수성 해결책을 위해 진실한),
단지 탄산 칼슘이와 접촉하여 있어야만 중립성 방정식의 위 모양이 유효하다 잔여 5개의 불명한 농도 (를 동시로 해결하게 주 가능하게 하십시오 순수한 물 또는 중립 PH 해결책에; 근원 물 용매가 PH 중립 이지 않는 케이스에서는, 방정식은 변경된다).
오른쪽 테이블은 결과를 를 위한 보여준다 [캘리포니아2+]와 [H+] (p의 모양으로H) CO의 주위 부분 압력의 기능으로2 (Ksp = 4.47×10−9 계산을 위해 가지고 갔다). 주위 CO의 대기 수준에2 테이블은 해결책이 경미하게 알칼리성 일 것이라는 점을 나타낸다. 동향은 테이블 쇼 이다
후자의 효력은 있는 사람들의 나날 생활에서 특히 분명하다 경수. 대수층 갱도에 있는 물은 CO의 수준에 드러낼 수 있다2 매우 높이 보다는 대기. 그런 물이 탄산 칼슘 바위를 통해서 관류한 대로, CaCO3 두번째 동향에 따르면 녹인다. 저 동일한 물은 꼭지에서 그 때 나올 때 때 맞추어 CO를 가진 평형이 에 의하여 들어온다2 그것의 과잉 CO를 outgassing 공기에 있는 수준2. 탄산 칼슘은 그 결과로 석회 가늠자로 보다 적게 녹게 과잉 침전물 된다. 이 동일한 과정은 대형에 책임의 있다 종유석 그리고 석순 석회석에서 굴을 판다.
2개는 탄산 칼슘의 단계를 수화했다, monohydrocalcite, CaCO3·H2O ikaite, CaCO3·6H2O는]], 일지모른다 침전물 주위 조건에 물에서 준안정 단계로 지속하거든.
우리는 지금 고려한다 정상적인 대기의 상태에 있는 탄산 칼슘의 최대 가용성의 문제를 ( = 3.5 × 10−4 atm) p 때H 해결책의 조정된다. 이것이 수영장의 경우에는예를 들면 pH 7과 8 사이에서 유지된다 (NaHSO의 추가에 의하여4 p를 줄이기 위하여H 또는 NaHCO의3 그것을 증가시키기 위하여). 용해도곱, hydratation 반응 및 2개의 산성 반응을 위한 위 방정식에서, 최대 [캘리포니아를 위한 뒤에 오는 표정2+] 쉽게 연역될 수 있다:
2 차 방정식 의존을 안으로 보여주기 [H+]. 불변의 것의 위 가치를 가진 수 신청은 준다
| pH | 7.0 | 7.2 | 7.4 | 7.6 | 7.8 | 8.0 | 8.2 | 8.27 | 8.4 | |
| [캘리포니아2+]최대 (10-4mol/L 또는 °F) | 1590 | 635 | 253 | 101 | 40.0 | 15.9 | 6.35 | 4.70 | 2.53 | |
| [캘리포니아2+]최대 (mg/L) | 6390 | 2540 | 1010 | 403 | 160 | 63.9 | 25.4 | 18.9 | 10.1 | |
코멘트:
해결책의 강한 (HCl) 또는 약한 (아세트, 인) 산은 상업적으로 유효하다. 그들은 제거하기 위하여 상용된다 limescale 예금. CaCO 최대 양3 저것은 상기 평형 방정식을 사용하여 산성 해결책의 1개 리터로 "산출될 수 있다" 녹을 수 있다.
| [A] (mol/L) | 1 | 10−1 | 10−2 | 10−3 | 10−4 | 10−5 | 10−6 | 10−7 | 10−10 | |
| 처음 pH | 0.00 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | 6.79 | 7.00 | |
| 마지막 pH | 6.75 | 7.25 | 7.75 | 8.14 | 8.25 | 8.26 | 8.26 | 8.26 | 8.27 | |
| 녹은 CaCO3 (산의 리터 당 g) | 50.0 | 5.00 | 0.514 | 0.0849 | 0.0504 | 0.0474 | 0.0471 | 0.0470 | 0.0470 | |
초기 상태가 캘리포니아 없이 산성 해결책인 곳에2+ (가능한 CO를 고려하지 않기2 해체)와 최종 상태는 포화된 캘리포니아를 가진 해결책이다2+. 강한 산성 농도를 위해, 모든 종에는 캘리포니아에 관하여 최종 상태에 있는 사소한 농도가 있다2+ 그리고 A− 중립성 방정식이 2로 대체로 감소시킨다 그래야 [캘리포니아2+] = [A−] 열매를 산출 . 농도가 줄일 때, [HCO3−] 선행하는 표정이 더 이상 유효하다 없다 그래야 비 사소하게 된다. vanishing 산성 농도를 위해, 우리는 마지막 p를 재기한다H 그리고 CaCO의 가용성3 순수한 물에서.
| [A] (mol/L) | 1 | 10−1 | 10−2 | 10−3 | 10−4 | 10−5 | 10−6 | 10−7 | 10−10 | |
| 처음 pH | 2.38 | 2.88 | 3.39 | 3.91 | 4.47 | 5.15 | 6.02 | 6.79 | 7.00 | |
| 마지막 pH | 6.75 | 7.25 | 7.75 | 8.14 | 8.25 | 8.26 | 8.26 | 8.26 | 8.27 | |
| 녹은 CaCO3 (산의 리터 당 g) | 49.5 | 4.99 | 0.513 | 0.0848 | 0.0504 | 0.0474 | 0.0471 | 0.0470 | 0.0470 | |
우리는 동일한 총계 산 농도, 처음 p를 위해 본다H 약한 산의 강한 산의 것 보다는 더 적은 산은 이다; 그러나, CaCO 최대 양3 녹을 수 있는지 어느 것이 대체로 동일하. 이것은 최종 상태, p에서 때문이다H 더 크다 p는KA, 그래야 약한 산이 거의 완전하게 해리된다, 결국 만큼 H를 열매를 산출하는+ 강한 산으로 이온은 탄산 칼슘을 "녹인다".
| [A] (mol/L) | 1 | 10−1 | 10−2 | 10−3 | 10−4 | 10−5 | 10−6 | 10−7 | 10−10 | |
| 처음 pH | 1.08 | 1.62 | 2.25 | 3.05 | 4.01 | 5.00 | 5.97 | 6.74 | 7.00 | |
| 마지막 pH | 6.71 | 7.17 | 7.63 | 8.06 | 8.24 | 8.26 | 8.26 | 8.26 | 8.27 | |
| 녹은 CaCO3 (산의 리터 당 g) | 62.0 | 7.39 | 0.874 | 0.123 | 0.0536 | 0.0477 | 0.0471 | 0.0471 | 0.0470 | |
[A] = 곳에 [H3PO4] + [H2PO4−] + [HPO42−] + [PO43−]. 우리는 인산이 마지막 거의 중립 p에 일산 보다는 그 후 능률적다는 것을 본다H, 두번째 국가 농도 [HPO를 해리했다42−] 사소하지 않다 (보십시오 인산 ).
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