أماكن وجود كربونات الكالسيوم
تشكل كربونات الكالسيوم نسبة تقارب 4% من مكونات القشرة الأرضية، وتتواجد في الطبيعة بعدة أشكال تتمثل أبرزها في الطباشير والأحجار الجيرية والرخام. وتكونت هذه المواد نتيجة الترسيب المستمر لبعض الأصداف الصغيرة والمحار والمرجان عبر ملايين السنين. وعلى الرغم من أن أشكال كربونات الكالسيوم تتشابه في التركيب الكيميائي، إلا أنها تختلف في عدة جوانب أخرى مثل النقاء، البياض، السماكة، وتجانس المكونات.
استخدامات كربونات الكالسيوم
تُستخدم كربونات الكالسيوم المستخرجة من مصادرها الطبيعية في مجموعة متنوعة من الصناعات، حيث تعتبر مادة حشو رئيسية في المنتجات مثل السيراميك والزجاج والبلاستيك والدهانات. كما تدخل كربونات الكالسيوم في المرحلة الأولية لإنتاج أكسيد الكالسيوم. ومن جهة أخرى، يُشار إلى كربونات الكالسيوم الصناعية، المعروفة باسم كربونات الكالسيوم المترسبة، لاستخدامها عندما تتطلب المواد درجة عالية من النقاء، كما هو الحال في التطبيقات الطبية كمضادات الحموضة والمكملات الغذائية للكالسيوم. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم هذه المادة في تركيب مسحوق الخبز وكذلك لأغراض مخبرية متعددة.
تحضير كربونات الكالسيوم صناعياً
عادة ما يتم الحصول على كربونات الكالسيوم من مصادرها الطبيعية عبر عمليات التعدين والمعالجة. كما يمكن تحضيرها كيميائياً من خلال تفاعل أكسيد الكالسيوم (CaO) مع الماء، مما يؤدي إلى تكوين هيدروكسيد الكالسيوم، الذي يتم معالجته لاحقاً باستخدام ثاني أكسيد الكربون ليترسب كربونات الكالسيوم. المعادلات التالية توضح هذه العملية:
- CaO + H2O → Ca(OH)2
- Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
الخصائص الفيزيائية لكربونات الكالسيوم
يتميز الشكل العام لكربونات الكالسيوم بأنه مسحوق أبيض عديم الرائحة. وعندما يكون في حالة معدن الكالسيت، فإن كثافته تصل إلى 2.71 غ/مل، في حين أن درجة انصهاره تبلغ 1339 درجة مئوية. أما بالنسبة لمعدن الأراجونيت، الأكثر شيوعاً، فإن كثافته تكون 2.83 غ/مل، بينما نقطة انصهاره تصل إلى 825 درجة مئوية.
