Kalcium-karbonát
Kalcium-karbonát | |
IUPAC-név | kalcium-karbonát |
Más nevek | mészkő, calcii carbonas, szénsavas mész |
Kémiai azonosítók | |
---|---|
CAS-szám | 471-34-1 |
EINECS-szám | 207-439-9 |
RTECS szám | FF9335000 |
ATC kód | A02AC01, A12AA04 |
Gyógyszer szabadnév | calcium carbonate |
Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
Kémiai képlet | CaCO3 |
Moláris tömeg | 100,09 g/mol |
Megjelenés | fehér por, illetve fehér rögök |
Halmazállapot | szilárd |
Sűrűség | 2,93 g/cm³ |
Olvadáspont | 825 °C (bomlik) |
Forráspont | olvadáspont közelében bomlik |
Oldhatóság (vízben) | 0,014 g/l (0°C, 100 kPa) |
Kristályszerkezet | |
Kristályszerkezet | tetraéder |
Termokémia | |
Std. képződési entalpia ΔfH |
−1207 kJ/mol |
Standard moláris entrópia S |
93 J/(mol·K) |
Veszélyek | |
EU osztályozás | nincsenek veszélyességi szimbólumok[1] |
R mondatok | (nincs)[1] |
S mondatok | (nincs)[1] |
Lobbanáspont | nem gyúlékony |
Rokon vegyületek | |
Azonos kation | a kalcium vegyületei |
Azonos anion | karbonátok |
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. |
A kalcium-karbonát (mészkő, szénsavas mész, CaCO3) a karbonátok közé tartozó szervetlen vegyület. Különböző ásványai számos kőzet, köztük a mészkő fő összetevői. A kalcium-karbonát a puhatestűek és a gerincesek vázának fő alkotórésze. A vezetékes vízből kiválva a magnézium-karbonáttal együtt alkotja a vízkövet. Az építkezésekhez szükséges habarcs és cement alapanyaga. Az orvoslásban savmegkötőként és kalciumionok bevitelére használják. A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben calcii carbonas néven hivatalos.
Elnevezés
szerkesztésAz IUPAC szerinti magyar kémiai nevezéktanban kalcium-karbonát a neve. A nyelvújításkori, mára elavult kémiai nevezéktanban szénsavanyos mész nevet használták.
Felhasználás
szerkesztésA kalcium-karbonát az építkezéseken használt habarcs és cement előállításának alapanyaga. Mészkő formájában építőanyagként is alkalmazzák, különösen jól bevált a nedves vidékeken.[2] A kalcium-karbonátot az orvoslásban savmegkötőként és kalciumionok bevitelére használják.[3]
Habarcs készítése
szerkesztésA kalcium-karbonátból égetett meszet, majd oltott meszet állítanak elő, melyből többek között habarcsot készítenek, amit az építkezéseken kötőanyagként használnak. Az eljárás során a kalcium-karbonátot hevítik, melynek hatására 885 °C felett szén-dioxid távozik belőle, és kalcium-oxiddá alakul. A folyamatot mészégetésnek, a kalcium-oxidot égetett mésznek nevezik.
A kalcium-oxid vízben való oldásával, a mészoltással kalcium-hidroxid oldatot, oltott meszet nyernek. Az oltott meszet homokkal keverik, így kapják a habarcsot.
A habarcsot kötőanyagként alkalmazzák, mivel levegőn állva lassan "megköt", karbonátosodik.
Cementgyártás
szerkesztés- Fő szócikk: Cement
A mészkő kőzetben lévő kalcium-karbonátból agyag hozzáadásával ún. portlandcementet, másképpen szilikátcementet készítenek. A mészkő és agyag keverékét megőrlik, majd kb. 1500 °C-ra hevítik. A kiégetéssel kapott szürkészöld színű rögöket, az ún. klinkercementet porrá őrlik. Az így kapott portlandcement különböző ásványok keveréke, tulajdonságai az összetevők arányától függenek.
A keverék főbb elemei:
- 3 CaO · SiO2 (trikalcium-szilikát)
- 2 CaO · SiO2 (dikalcium-szilikát)
- 4 CaO · Al2O3 · Fe2O3 (tetrakalcium-aluminát-ferrit)
- 3 CaO · Al2O3 (trikalcium-aluminát)
E négy összetevő víz hatására igen kemény, stabil vegyületté alakul át. Ez a folyamat a cement megkötése.
Növényvédelem
szerkesztésA kalcium-karbonátból bizonyos segédanyagokkal olyan speciális műtrágyát készítettek, mely a növényeken fehér bevonatot képez, ezáltal alkalmas azok napégés elleni védelmére.
Előfordulás
szerkesztésÁsványokban, kőzetekben
szerkesztésA kalcium-karbonát számos ásvány (kalcit, aragonit, dolomit, vaterit vagy μ-CaCO3) és kőzet alapvető alkotója. Kőzetei közül az üledékes kőzetek a gyakoribbak.
Legismertebb kőzete a több, mint 90% kalcium-karbonátot tartalmazó mészkő. A kréta a mészkő különleges változata. Az édesvizekből kicsapódó mésztufától és travertinótól jól megkülönböztethető a tengervízből kiváló, kevésbé porózus, tömörebb diagenizált mészkő.
A dolomit kőzet több, mint 90%-a dolomit ásvány, amely kalcium-magnézium-karbonátból (CaCO3*MgCO3) áll.
Az átmeneti karbonátos kőzetek összetétele a mészkő (illetve a dolomit) és az agyag közötti.
Szintén meglehetősen ismert, de jóval kevésbé gyakori a szinte tiszta kalcium-karbonátból álló, és a mészkő metamorfózisával keletkező átalakult kőzet, a márvány.
A kalcium-karbonát ásványai (főleg a kalcit) ezenkívül előfordulnak számos telérkőzetben és egyéb hidrotermális képződményben. Aktívan részt vesznek a talajok meszesedésében – ez a folyamat a Kárpát-medence középső részén általános. Kalcium-karbonát ásványokból (kalcit, aragonit) áll a barlangi képződmények többsége.
A jórészt karbonátásványokból (egyebek közt kalcitból is) álló magmás kőzetek a karbonatitok. A Föld egyetlen, működő karbonatitvulkánja a Kelet-Afrikai árokban (Kenyában, a Turkana-tótól délre) található Ol Doinyo Lengai.
Élőlényekben
szerkesztésA tojáshéj kb. 95%-a kalcium-karbonát.[4] Kalcium-karbonátot tartalmaz a puhatestűek[5] váza és a gerincesek[forrás?] csontos váza.
Fizikai tulajdonságok
szerkesztésA kalcium-karbonát fehér, kristályos, szobahőmérsékleten szilárd vegyület. Fizikai tulajdonságai jelentősen függenek kristályszerkezetétől.
Kémiai tulajdonságok
szerkesztés- Lásd még: Karbonát
Oldhatóság
szerkesztésVízben igen kis mértékben, savakban jól oldódik. Szénsavas vízben oldható, ez a reakció felelős a mészkőbarlangok és a cseppkövek kialakulásáért is.[6]
Vízkövesedés
szerkesztésA vízben oldott kalcium- és hidrokarbonátionok kalcium-karbonátként kiválhatnak. A kivált kalcium-karbonát a magnézium-karbonáttal együtt alkotja a vízkövet.
Kalcium-karbonát kimutatása
szerkesztésHa egy erős savat, például sósavat cseppentünk olyan kőzetre, ami karbonátot (esetünkben kalcium-karbonátot) tartalmaz, pezsgést tapasztalunk a fejlődő szén-dioxid miatt.
A fejlődő szén-dioxid a meszes vizet, vagyis a kalcium-hidroxid vizes oldatát megzavarosítja.
Források
szerkesztés- Balogh K. et al.: Szedimentológia I–III. (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1991.)
- Bodonyi Ferenc: Kémiai összefoglaló (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1987., p. 327, 337; ISBN 963-10-7229-0)
- Molnár B., 1980.: Hiperszalin tavi dolomitképződés a Duna-Tisza közén. (Földtani Közlöny 110., p. 45–64; HU ISSN 0015-542X)
- www.malagrow.hu
Jegyzetek
szerkesztés- ↑ a b c A kalcium-karbonát vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. (JavaScript szükséges) (angolul)
- ↑ Limestone Rocks Archiválva 2008. május 13-i dátummal a Wayback Machine-ben (The Franklin Institute)
- ↑ Újra jóízűen enni - HáziPatika.com
- ↑ Látványos kémiai kísérletek Archiválva 2009. április 8-i dátummal a Wayback Machine-ben (a Szegedi Tudományegyetem Orvosi Vegytani Intézete Archiválva 2008. március 15-i dátummal a Wayback Machine-ben)
- ↑ Geokronológiai segédanyag Archiválva 2007. július 9-i dátummal a Wayback Machine-ben (a Pécsi Tudományegyetem Földrajzi Intézete)
- ↑ https://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/kemia/szervetlen-kemia/alkali-es-alkalifemsok/a-meszko-es-a-dolomit