碳酸钙是一种重要的无机化合物,其化学式为CaCO₃,广泛存在于自然界中,是石灰石、大理石等的主要成分。以下是对碳酸钙的详细介绍:
一、基本性质
物理性质
外观:通常为白色晶体或粉末,无味、无臭。
溶解性:基本上不溶于水,但在含有铵盐或三氧化二铁的水中可以溶解,不溶于醇。
密度:约为2.7至2.9 g/cm³。
熔点:1339 ℃,但在825-896.6℃时已分解。
吸潮能力:有轻微的吸潮能力。
遮盖力:有较好的遮盖力。
折射率:1.49。
比热容:0.836~0.8951 J/(g·℃)(0~100℃)。
线性热膨胀系数:11.7×10^-6/℃(15~100℃)。
化学性质
碳酸钙在825-896.6℃时分解为氧化钙和二氧化碳。
碳酸钙易与稀酸(如稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸等)反应,放出二氧化碳,并溶解。
混有CaCO₃的水通入过量二氧化碳,会生成碳酸氢钙溶液。
二、分类与制备
分类
根据生产方法的不同,碳酸钙可分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。
根据碳酸钙粉体平均粒径的大小,可分为微粒碳酸钙、微粉碳酸钙、微细碳酸钙、超细碳酸钙和超微细碳酸钙。
根据组成碳酸钙的原子和离子的排列是否有规律,可分为晶体碳酸钙和非晶体碳酸钙。
制备方法
石灰石升温法:将天然的石灰石加热至高温,使其分解生成氧化钙和二氧化碳,然后通过吸收二氧化碳反应生成碳酸钙。
水合消化法:将石灰石与水反应生成氢氧化钙溶液,然后通过加入二氧化碳气体使氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙。
溶液沉淀法:将氧化钙或氢氧化钙溶液与某些碳酸或碳酸盐溶液混合,产生沉淀反应得到碳酸钙沉淀。
气相沉淀法:将含钙气体(如钙醇)与含碳酸根阴离子的气体(如二氧化碳)在特定条件下反应生成碳酸钙。
三、应用领域
工业领域
碳酸钙是重要的建筑材料和工业原料,广泛应用于造纸、冶金、玻璃、制碱、橡胶、医药、颜料、有机化工等部门。
医药领域
医学上常用碳酸钙制成相关制剂来补充身体所需的钙元素,预防和治疗钙缺乏症,如骨质疏松、手足搐搦症等。
碳酸钙制剂还可用于缓解胃及十二指肠溃疡引起的胃酸过多等症状。
其他领域
碳酸钙还可用于降低毛细血管渗透性,辅助治疗过敏性皮肤疾病,如荨麻疹、湿疹等。
在某些特定条件下,碳酸钙还可用于纠正低钙高磷血症,治疗继发性甲状旁腺功能亢进症等。
综上所述,碳酸钙是一种具有广泛应用价值的无机化合物,其独特的物理和化学性质使其在多个领域发挥着重要作用。