Распространенное вещество, встречающееся в горных породах в виде минералов кальцита и арагонита, в первую очередь в мелу и известняке, яичной скорлупе. Карбонат кальция играет роль в глобальном круговороте углерода и формировании осадочных пород. Ионы кальция в жесткой воде вступают в реакцию с карбонат-ионами, образуя известковый налёт (накипь).
Химические свойства
| Значение | Показатель |
|---|---|
| Формула | CaCO₃ |
| Внешний вид | Белый мелкокристаллический порошок без запаха |
| Молекулярная масса | ~100 г/моль |
| Массовая доля кальция (Ca) | 40,04% |
Как соль слабой угольной кислоты, карбонат кальция проявляет основные свойства и может реагировать с растворами кислот, а также с кислыми оксидами в присутствии воды. Практически нерастворим в воде, но легко растворяется в кислотах с выделением углекислого газа (CO₂). Это причина "шипения", когда вы капаете уксус на мел или яичную скорлупу.
Значение равновесной концентрации раствора карбоната кальция по данным одного из исследований равно 0,575±0,01 ммоль/л температуре 25 °C.
Применение
Химическое соединение используется как белый пищевой краситель E170. В быту находит применение для побелки потолков, покраски стволов деревьев, для подщелачивания почвы в садоводстве и конечно в качестве мела для школьной доски.
Кальций карбонат широко применяется в отраслях промышленности:
- В качестве наполнителя при изготовлении пластмасс, красок, резины.
- При производстве бумаги применяют одновременно в качестве отбеливателя, наполнителя, а также раскислителя.
- Используется при производстве силикатного стекла - материала для производства оконного стекла, стеклянных бутылок, стекловолокна.
- В пищевой промышленности часто используется в качестве препарата препятствующего слёживанию и для препятствования слипания в комки сухих молочных продуктах.
Получение
Подавляющий объем сырья используемый на предприятиях добывается из полезных ископаемых. Чистый карбонат кальция (для продуктов питания и фармацевтики) может быть изготовлен из природного минерала с малых количеством вредных примесей, к примеру из мрамора.
В лабораторных условиях может быть приготовлен гашением оксида, при этом образуется гидроксид кальция, затем в суспензию продувается CO2 для получения карбоната кальция.
CaO + H2O → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ +H2O
Уравнения реакции
1. Взаимодействие карбоната кальция с кислотами: выделяется угольная кислота, которая быстро распадается на углекислый газ и воду.
CaCO3(т) + 2H+(р-р) → Ca2+(р-р) + CO2(г) + H2O(ж)
Происходит разложение карбоната кальция.
2. При нагревании выделяется углекислый газ, что свидетельствует о реакции термического разложения (прокаливания). Реакция производится при температуре выше 840 °C - образуются CaO (оксид кальция или негашеная известь).
CaCO3(т) → CaO(т) + CO2(г)
3. Карбонат кальция реакция с газообразным водородом. Образуется метан и водяной пар, твердый оксид кальция или гидроксид кальция в зависимости от температуры и состава образующихся газов. Катализаторами могут стать различные металлы: палладий, никель и другие.
4. Карбонат кальция вступают в реакцию с водой, насыщенной углекислым газом, образуя растворимый бикарбонат кальция.
CaCO3(т) + CO2(г) + H2O(ж) → Ca(HCO3)2(р-р)
Фармакологическое действие
Антацидное, восполняющее дефицит кальция, противоязвенное.
Нейтрализует соляную кислоту и уменьшает кислотность желудочного сока. Действует быстро. Отмечается усиление секреции желудочного сока. Нормализует электролитный баланс. Ингибирует активность остеокластов и тормозит резорбцию костной ткани. Чрезмерное употребление может привести к гиперкальциемии и проблемам системы пищеварения.
Помимо основного действия, это вещество входит в состав многих комбинированных лекарственных средств, усиливающих его эффективность. При использовании важно соблюдать рекомендованную дозу по медицинским показаниям специалиста, которая обычно измеряется в мг элементарного кальция, чтобы избежать осложнений. Особое значение оно имеет в области лечения и профилактики остеопороза, являясь жизненно важным компонентом терапии.
Перед началом приема добавки в форме таблеток рекомендуется проконсультироваться с врачом, особенно при одновременном приеме других средств, а также для контроля уровня кальция в крови. В редких случаях возможны аллергические реакции на вспомогательные компоненты препарата. Карбонат кальция противопоказан при хронической почечной недостаточности.
Встречается в природе
Карбонат кальция встречается в природе в различных формах, наиболее распространенными из которых являются кальцит и арагонит. Эти минералы отличаются кристаллической решеткой и физическими свойствами: кальцит с его уникальным свойством двойного лучепреломления и более плотный арагонит - демонстрируют, как одна и та же химическая формула может воплощаться в столь разных по внешнему виду и свойствам минералах.
На нашем сайте вы можете ознакомиться с соединениями кальция - гидроксидом кальция и кальцием хлористым, переходите в каталог с соответствующей продукцией. Если есть вопросы, общайтесь к нам.