Hem › Flersprålkigt arkiv Index › Calciumcarbonate

 Top 10 artiklarna Squier '51 Badoo Fluid dynamik /ma/enwiki/sv/nasza-klasa.pl Fransk konjugation Odnoklassniki.ru Sora Aoi Alnico Kanokkorn Jaicheun Aggregatibacter actinomycetemcomitans

News:

Calciumcarbonate

Calciumcarbonate
Annat namnger	Limestone; calcite; aragonite; krita; marmor
Filnamn
CAS numrerar	[471-34-1]
Rekvisita
Molekylär formel	CaCO3
Kindtanden samlas	100.087 g/mol
Utseendemässigt	Vit pudrar.
Täthet	³ för 2.71 g/cm (calcite); ³ för 2.83 g/cm (aragonite)
Smältning pekar	°C 825 förmultnar
Kokpunkt	Förmultnar
Solubility i bevattna	Olösligt
Strukturera
Molekylärt forma	Linjärt
Äventyrar
Huvudsakligt äventyrar	Inte farligt.
NFPA 704	0 0 0
R-formulerar	R36, R37, R38
S-formulerar	S26, S36
Pråligt peka	Non-flammable.
Undanta, var noterat annars, data, ger sig för material i deras standart påstå (på 25 °C, kPa 100) Den Infobox disclaimeren och hänvisar till

Calciumcarbonate är a kemisk sammansättning med kemisk formel CaCNolla₃. Det är en funnen allmänningvikt som vagga sammanlagt är världsdelar, och det huvudsakliga del- av beskjuter av marin- organismer, snails, och äggskal. Calciumcarbonate är aktivingrediensen in jordbruks- limefrukt, och vanligt är rektor  orsakar av bevattna hårt. Det används gemensamt medicinally som a calcium komplettera eller som antisyra, bara kickförbrukning kan vara farlig.

Tillfredsställer 1 Händelse 2 Kemisk rekvisita 3 Förberedelse 4 Bruk 4.1 Industriella applikationer 4.2 Vård- och dietary applikationer 4.3 Ekologiska applikationer 5 Calcinationequilibrium 6 Solubility 6.1 Med varierande CO2 pressa 6.2 Med varierande pH 6.3 Solubility i en stark eller svag syrlig lösning 7 Se också 8 Hänvisar till 9 Utsidan anknyter

Händelse

Calciumcarbonate finnas naturligt som efter mineraler och vaggar:

• Aragonite
• Calcite
• Vaterite eller (μ-CaCO₃)
• Krita
• Limestone
• Marmor
• Travertine

Kemisk rekvisita

Se också: Carbonate

Calciumcarbonate delar den typiska rekvisitan av andra carbonates. Notably:

1. det reagerar med starka syror som frigör koldioxid:
   CaCO_{3 (s)} + 2HCl_(aq) → CaCl_{2 (aq)} + CO_{2 (G)} + H₂Nolla_(v)
2. det frigör koldioxid på uppvärmning (till ovannämnd °C 840 i fallet av CaCO₃) att bilda kalciumoxid, gemensamt kallat quicklime, med reaktion enthalpy 178 kJ/mole:
   CaCO₃ → CaO + CO₂

Ska Calciumcarbonate reagerar med bevattnar som genomdränkas med koldioxid för att bilda det lösligt calciumbikarbonat.

CaCO₃ + CO₂ + H₂Nolla-→ Ca (HCO₃)₂

Denna reaktion är viktig i erosion av carbonate vaggaroch att bilda caverns, och blytak till bevattna hårt i många regioner.

Förberedelse

Stora majoriteten av calciumcarbonate som används i bransch, dras ut, genom att bryta eller att bryta sten. Ren calciumcarbonate (e.g. för mat eller farmaceutiskt bruk), kan produceras från en ren bruten sten källa (vanligt marmor).

Alternativt, kalciumoxid är förberett by calcining rå calciumcarbonate. Bevattna tillfogas till give calciumhydroxide, och koldioxid passeras till och med denna lösning för att påskynda den önskade calciumcarbonaten som ses till i branschen som påskyndad calciumcarbonate (PCC):^[1]

CaCO₃ → CaO + CO₂

CaO + H₂Nolla-→ Ca (OH)₂

Ca (OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂Nolla

Bruk

Industriella applikationer

Det huvudsakliga bruket av calciumcarbonate är i konstruktionsbranschen, endera som en byggnad som är materiell i dess egna rätt (e.g. marmor) eller limestoneaggregat för roadbuilding eller som en ingrediens av cementera eller som starten som är materiell för förberedelsen av byggmästare limefrukt vid bränning i en kiln.

Calciumcarbonate används också i purificationen av stryka från järnmalm i a tryckvågpanna. Calciumcarbonate calcineds i situ att ge kalciumoxid, som bildar en slag med olik impuritiesgåva, och avskiljer från renad stryker.^[2]

Calciumcarbonate används också i oljeindustri i borrandevätskor som väga som är materiellt till förhöjning pressar tätheten som kontrollerar downhole.

Calciumcarbonate används brett, som en extender målar in,^[3] i synnerhet målar matte emulsion var typisk 30% väger by av måla är endera krita eller marmor.

Calciumcarbonate också används brett som ett utfyllnadsgods i plast-.^[3] Några typiska exempel inkluderar omkring ladda för 15 till 20% av krita i uPVCavrinning leda i rör, att ladda för 5 till 15% av stearate täckt krita, eller marmor i uPVCfönster profilerar. Boten mald calciumcarbonate är en nödvändig ingrediens i det microporous filmar använt i babies blöjor och någon byggnad filmar, som porna är nucleated runt om partiklarna för calciumcarbonate under tillverkningen av filma vid biaxial sträckning. Det har också varit blandat med ABS, och andra ingredienser, att bilda några typer av den kompression göt ”lera” poker gå i flisor.

Calciumcarbonate används också i en lång räcka av handel och DIY-bindemedel, tätningsmedel och att dekorera utfyllnadsgods.^[3] Keramiskt belägga med tegel bindemedel innehåller typisk 70- till 80% limestone. Dekorera sprickan innehåller utfyllnadsgods liknande jämnar av marmor eller dolomite. Det är också blandat med spackel, i inställning målat glass fönster, och, som en motstå som förhindrar exponeringsglas från att klibba som ska kilns, bordlägger, när det avfyrar glasyrer och målar på temperatur.

Calciumcarbonate är bekant som whiting i keramik/glazing applikationer,^[3] bilda, var det används som en allmänningingrediens för många glasyrer i dess pudrade vit. När en glasyr som innehåller detta materiellt, avfyras i en kiln, agerar whitingen som a flux materiellt i glasyren.

I Nordamerika har calciumcarbonate börjat att byta ut kaolin i produktionen av glansigt skyla över brister. Europa har övat denna som den alkaline papermakingen eller den acid-free papermakingen för några årtionden. Carbonates är tillgängliga bildar in: slipad calciumcarbonate (GCC) eller påskyndad calciumcarbonate (PCC). Sistnämnden har en mycket fin och kontrollerad partikel att storleksanpassa, på beställa av 2 micrometres i diameter som är användbar i beläggningar för pappers-.

Använt i simbassänger som en pH-korrigerings för att underhålla alkalinity ”fungera som buffert” till offset den acidic rekvisitan av desinfektionsmedelmedlet.

Det kallas gemensamt krita som det har varit en ha som huvudämne som är del- av blackboardkrita. Krita kan bestå av endera calciumcarbonate eller gypsum, hydratiserat calciumsulfate CaSO₄·,2H₂Nolla.

Vård- och dietary applikationer

Calciumcarbonate används brett medicinally som ett billigt dietary calciumtillägg eller antisyra.^[4] Det kan användas som a phosphatelimbindning för behandlingen av hyperphosphatemia (i första hand i tålmodig med kroniskt renal fel). Det används också i den farmaceutiska branschen som ett inert utfyllnadsgods för tablets och andra pharmaceuticals.^[5] Calciumcarbonate används också i Homeopathy. Det är ett av de konstitutionella botar.

Överskott calcium från tillägg, stärkt mat och high-calcium bantar, kan orsaka ”mjölkar alkalisyndromet,”, som har allvarlig toxicitet och, kan vara dödlig. I 1915 introducerade Bertram Sippy ”den Sippy dieten” av tim- intagande av föda av mjölkar och lagar mat med grädde, och det gradvisa tillägget av ägg och lagad mat sädesslag, för 10 dagar som kombineras med alkaline, pudrar, som g symptomatic lättnad för peptic sårsjukdom. Över de nästa flera årtiondena resulterade den Sippy dieten i renal fel, alkalosis och hypercalemia, mestadels i manar med den peptic sårsjukdomen. Dessa motsatt verkställer vändes om, då den stoppade dieten, men det var dödliga i några tålmodig med långdraget spy. Mjölka alkalisyndromet som gås ned i manar efter effektiva behandlingar för peptic sårsjukdom. Men under förflutnan 15 år, har det anmälts i kvinnor som tar calciumtillägg ovanför rekommenderad, spänner av mg 1200 till 1500 dagligen, för förhindrande och behandling av osteoporosis och exacerbateds av uttorkning. Calcium har tillfogats till över - kontra produkter, som bidrar till ouppmärksamt överdrivet intag. Överdrivet calciumintag kan leda till hypercalcemia, komplikationer av som inkluderar att spy som är buk- smärta och förändrade mental status.^[6]

En bilda av mattillsats designeras som E170.^[7] Det används i något soy mjölkar produkter som en källa av dietary calcium; en studie föreslår att den kan calciumcarbonate var bioavailable som calciumen i komjölk.^[8]

Ekologiska applikationer

I 1989 introducerade en forskare, Ken Simmons, CaCO₃ in i brynebäcken i Massachusetts.^[9] Hans hopp var att den skulle calciumcarbonaten kontrar syran i strömma från surt regn och räddning forellen som hade upphört för att spawn. Även om hans experiment var en framgång, gjorde det förhöjning beloppen av aluminiumjoner i området av bäcken som inte behandlades med limestonen. Detta visar den CaCO₃ kan tillfogas för att neutralisera verkställer av surt regn in flod ekosystem. För närvarande är calciumcarbonate van vid neutraliserar acidic villkorar i både smutsar och bevattnar.^[10][11]

Calcinationequilibrium

Equilibrium pressar av CO2 över CaCO3[12]
°C 550	0.055 KPa
°C 587	0.13 KPa
°C 605	0.31 KPa
°C 680	K 1.80Pa
°C 727	5.9 KPa
°C 748	9.3 KPa
°C 777	14 KPa
°C 800	24 KPa
°C 830	34 KPa
°C 852	51 KPa
°C 871	72 KPa
°C 881	80 KPa
°C 891	91 KPa
°C 898	101 KPa
°C 937	179 KPa
°C 1082	901 KPa
°C 1241	3961 KPa

Calcination av limestone som använder kol, avfyrar till jordbruksprodukter quicklime har övats efter forntid av kulturer all över världen. Temperaturen, som limestoneavkastningkalciumoxid ges på vanligt som °C 825, bara att påstå en evig sanningingång är misleading. Calciumcarbonate finns i equilibrium med kalciumoxid och koldioxid på någon temperatur. På varje temperatur finns det a partiskt pressa av koldioxid som är i equilibrium med calciumcarbonate. På rumstemperaturen favoriserar equilibriumen på ett överväldigande sätt calciumcarbonate, därför att equilibriumen CO₂ pressa är endast ett mycket litet del av den partiska COEN₂ pressa luftar in, som är omkring 0.035 KPa.

På temperaturer ovanför °C 550 equilibriumen CO₂ pressa börjar att överskrida COEN₂ pressa luftar in. Så ovanför °C 550, börjar calciumcarbonate till outgas CO₂ in i lufta. Men i ett kol avfyrade kilnen, koncentrationen av CO₂ ska var mycket högre, än det är luftar in. , om sannerligen alla syre i kilnen konsumeras i avfyra, då det partiskt pressa av CO₂ i kilnen kan vara som kick som 20 KPa.

Bordlägga visar att denna equilibrium pressar inte uppnås, tills temperaturen är nästan 800 °C. För outgassingen av CO₂ från calciumcarbonate som händer på ett economically användbart, klassa, equilibriumen pressar måste markant överskrida det omgivande pressar av CO₂. Och för att den snabbt ska hända, pressar equilibriumen måste överskrida sammanlagt atmosfäriskt pressar av 101 KPa, som händer på 898 °C.

Solubility

Med varierande CO₂ pressa

Calciumjonsolubility som en fungera av CO2 partiskt pressa på °C 25
(atm)	pH	[Ca2+] (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

Calciumcarbonate är dåligt löslig i rent bevattnar. Equilibriumen av dess lösning ges av likställanden (med upplöst calciumcarbonate på rätten):

CaCO3 ⇋ Ca2+ + CO32–

Ksp = 3.7×10–9 till 8.7×10–9 på °C 25

var solubilityprodukt för [Ca²⁺] [CO₃^2–] ger sig som någonstans från K_sp = 3.7×10^–9 till K_sp = 8.7×10^–9 på °C som 25 är beroende på datakällan.^[13][12] Vad likställandehjälpmedlet är att produkten av kindtandkoncentration av calciumjoner (moles av upplöst Ca²⁺ per liter av lösningen) med kindtandkoncentrationen av upplöst CO₃^2– kan inte överskrida värdera av K_sp. Denna seemingly enkla solubilitylikställande, emellertid, måste tas tillsammans med den mer invecklade equilibriumen av koldioxid med bevattna (se, kolsyra). Någon av COEN₃^2– sammanslutningar med H⁺ i lösningen enligt:

HCO3– ⇋ H+ + CO32–

Ka2 = 5.61×10–11 på °C 25

HCO₃^– är bekant som bikarbonat jon. Calciumbikarbonat många tider är mer löslig bevattnar in än calciumcarbonate -- sannerligen finns den endast i lösning.

Någon av HCOEN₃^– sammanslutningar med H⁺ i lösning enligt:

H2CO3 ⇋ H+ + HCO3–

Ka1 = 2.5×10–4 på °C 25

Något av Het₂CO₃ bryter in i bevattnar upp och upplöst koldioxid enligt:

H2NOLLA + CO2(upplöst) ⇋ H2CO3

KH = 1.70×10–3 på °C 25

Och upplöst koldioxid är i equilibrium med atmosfärisk koldioxid enligt:

var KH = 29.76 atm/(mol/L) på °C 25 (Henrykonstant), vara COEN2 partiskt pressa.

För omgivande lufta, är runt om 3.5×10^–4 atmosfärer (eller ekvivalentt 35 Pa). Den sist likställanden ovanför knipor koncentrationen av upplöst CO₂ som en fungera av , vilde av koncentrationen av upplöst CaCO₃. På atmosfäriskt partiskt pressa av CO₂, upplöst CO₂ koncentration är 1.2×10^–5 moles/liter. Likställanden för som fixar koncentrationen av H₂CO₃ som en fungera av [CO₂]. För [CO₂]=1.2×10^–5, resulterar det in [H₂CO₃]=2.0×10^–8 moles per liter. När [H₂CO₃] bekant, är de resterande tre likställandena samman med

H2Nolla ⇋ H+ + OH–

K = 10–14 på °C 25

(som är riktig för alla aqueous lösningar) och faktumet att lösningen måste vara elektriskt friläget,

2 [Ca²⁺] + [H⁺] = [HCO₃^–] + 2 [CO₃^2–] + [OH^–]

gör det möjligheten för att lösa samtidigt för de resterande fem okända koncentrationerna (notera att de ovannämnda bildar av neutralitetlikställanden är giltiga, om endast calciumcarbonate har satts i kontakt med rent bevattna eller med en frilägepH-lösning; i fallet, var beskärningen bevattnar, är vätskan pH inte friläget, likställanden ändras).

Bordlägga på rätten visar resultatet för [Ca²⁺] och [H⁺] (i form av pH) som en fungera av omgivande partiskt pressa av CO₂ (K_sp = 4.47×10⁻⁹ har tagits för beräkningen). På atmosfäriskt jämnar av omgivande CO₂ bordlägga indikerar att den ska lösningen är litet alkaline. Trenderna bordläggashowsna är

1) Som omgivande CO₂ partiskt pressa är förminskat nedanfört atmosfäriskt jämnar, blir lösningen mer och mer alkaline. På extremt low , upplöst CO₂, avdunstar bikarbonatjonen och carbonatejonen i hög grad från lösningen som lämnar en högt alkaline lösning av calciumhydroxide, som är mer löslig än CaCO₃.

2) Som omgivande CO₂ partiskt pressa förhöjningar jämnar ovanför atmosfäriskt, tappar pH, och mycket av carbonatejonen konverteras till bikarbonatjonen, som resulterar i högre solubility av Ca²⁺.

Verkställa av sistnämnden är speciellt tydlig i dag till dagliv av folk som har bevattna hårt. Bevattna i underjordiska aquifers kan vara utsatt till jämnar av CO₂ mycket higher än atmosfäriskt. Som sådan, bevattna sipprar till och med calciumcarbonate vaggar, CaCOen,₃ upplöser enligt understödjatrenden. När den samma bevattnar därefter, dyker upp från klapp, i tid som det kommer in i equilibrium med CO₂ jämnar i lufta, vid outgassing av dess överskotts CO₂. Calciumcarbonaten blir mindre löslig, som ett resultat och överskottsen påskyndar som limefruktfjäll. Detta samma processaa är ansvariga för bildandet av stalactites och stalagmites i limestonegrottor.

Hydratiserade två arrangerar gradvis av calciumcarbonate, monohydrocalcite, CaCO₃·,H₂Nolla och ikaite, CaCO₃·,6H₂Nollan]], kan överilat från bevattna på omgivande villkorar och framhärdar, som metastable, arrangerar gradvis.

Med varierande pH

Vi betraktar nu problemet av maximat solubility av calciumcarbonate i det normala atmosfäriskt villkorar ( = 3.5 × 10⁻⁴ atm) när petH av lösningen justeras. Detta är for example fallet i en simbassäng var petH underhålls mellan 7 och 8 (vid tillägget av NaHSO₄ till minskning petH eller av NaHCO₃ till förhöjning det). Från de ovannämnda likställandena för solubilityprodukten, hydratationreaktionen och de två syrliga reaktionerna efter uttryckt för maximat [Ca²⁺] kan lätt sluta sig till:

visning ett quadratic beroende in [H⁺]. Den numeriska applikationen med det ovannämnt värderar av konstanterna ger sig

pH		7.0	7.2	7.4	7.6	7.8	8.0	8.2	8.27	8.4
[Ca2+]maximal (10-4mol/L eller °F)		1590	635	253	101	40.0	15.9	6.35	4.70	2.53
[Ca2+]maximal (mg/L)		6390	2540	1010	403	160	63.9	25.4	18.9	10.1

Kommentarer:

• minskning av petH från 8 till 7 förhöjningar maximat Ca²⁺ koncentration vid en dela upp i faktorer 100
• notera att Caen²⁺ koncentration av det föregående bordlägger återställs för pH = 8.27
• hålla petH till 7.4 i en simbassäng (som ger optimum HClO/OCl⁻ förhållande i fallet av ”klor” underhåll) resulterar i ett maximum Ca²⁺ koncentration av 1010 Mg/L. Detta bevattnar hjälpmedlet, som på varandra följande cyklar av, avdunstning och partiskt förnya kan resultera i mycket bevattna hårt för CaCO₃ påskyndar. Tillägget av sequestrant eller färdigt förnya för calcium av den ska bevattna löser problemet.

Solubility i en stark eller svag syrlig lösning

Lösningar av starkt (HCl) eller svagt (acetic, phosphoric) är syror kommersiellt tillgängliga. De är gemensamt van vid tar bort limescale insättningar. Maximat belopp av CaCO₃ det kan vara ”upplöst” vid en liter av en syrlig lösning kan beräknas genom att använda de ovannämnda equilibriumlikställandena.

• I fallet av en stark monoacid med minskande koncentration [A] = [A⁻] erhåller vi (med CaCO₃ kindtanden samlas = G 100):

[A] (mol/L)		1	10−1	10−2	10−3	10−4	10−5	10−6	10−7	10−10
Initialt pH		0.00	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00	6.79	7.00
Final pH		6.75	7.25	7.75	8.14	8.25	8.26	8.26	8.26	8.27
Upplöst CaCO3 (G per liter av syra)		50.0	5.00	0.514	0.0849	0.0504	0.0474	0.0471	0.0470	0.0470

var det initiala statligt är den syrliga lösningen med ingen Ca²⁺ (inte ta in i kontomöjligheten CO₂ upplösning) och den statliga finalen är lösningen med genomdränkt Ca²⁺. För starka syrliga koncentrationer har all art en försumbar koncentration i finalen som är statlig med hänsyn till Ca²⁺ och A⁻ så att neutralitetlikställanden förminskar ungefärligt till 2 [Ca²⁺] = [A⁻] eftergivent . När koncentrationsminskningarna, [HCO₃⁻] blir non försumbart, så att det föregående uttryckt är ej längre giltigt. För att försvinna syrliga koncentrationer, återställer vi finalen pH och solubilityen av CaCO₃ i rent bevattna.

• I fallet av en svag monoacid (vi tar här ättiksyra med pK_A = 4.76) med minskande koncentration [A] = [A⁻] + [AH], erhåller vi:

[A] (mol/L)		1	10−1	10−2	10−3	10−4	10−5	10−6	10−7	10−10
Initialt pH		2.38	2.88	3.39	3.91	4.47	5.15	6.02	6.79	7.00
Final pH		6.75	7.25	7.75	8.14	8.25	8.26	8.26	8.26	8.27
Upplöst CaCO3 (G per liter av syra)		49.5	4.99	0.513	0.0848	0.0504	0.0474	0.0471	0.0470	0.0470

Vi ser att för den samma sammanlagda syrliga koncentrationen, det initiala petH av den svaga syran är mindre syra än den av den starka syran; emellertid maximat belopp av CaCO₃ vilket kan upplösas, är ungefärligt samma. Detta är därför att i den statliga finalen, petH är större att petK_A, så att den svaga syran separeras nästan fullständigt, eftergivena slutligen så många H⁺ joner som den starka syran ”upplöser” calciumcarbonaten.

• Beräkningen i fallet av phosphoric syra (som är som används bredast för inhemska applikationer), är mer försvårad, sedan koncentrationerna av fyrana som dissociation påstår att motsvara till denna syra, måste beräknas samman med [HCO₃⁻] [CO₃²⁻] [Ca²⁺] [H⁺] och [OH⁻]. Systemet kan förminskas till en sjunde gradlikställande för [H⁺] den numeriska lösningen som ger sig av

[A] (mol/L)		1	10−1	10−2	10−3	10−4	10−5	10−6	10−7	10−10
Initialt pH		1.08	1.62	2.25	3.05	4.01	5.00	5.97	6.74	7.00
Final pH		6.71	7.17	7.63	8.06	8.24	8.26	8.26	8.26	8.27
Upplöst CaCO3 (G per liter av syra)		62.0	7.39	0.874	0.123	0.0536	0.0477	0.0471	0.0471	0.0470

var [A] = [H₃PO₄] + [H₂PO₄⁻] + [HPO₄²⁻] + [PO₄³⁻]. Vi ser att phosphoric syra är effektivare än en monoacid efter på friläget p för finalen nästanH, den understödja separerade statliga koncentrationen [HPO₄²⁻] är inte försumbart (se phosphoric syra ).

Se också

• Havförsurning
• Gesso
• Bläckfisk
• Cuttlebone
• Marmor Industriellt bruk av (slipad) marmor

Hänvisar till

Utsidan anknyter

• Kemiskt säkerhetskort 1193 för landskamp
• CID 516889 från PubChem
• ATC kodifierar: A02AC01 och A12AA04