کربنات کلسیم چیست؟

کربنات کلسیم جزء فراوان ترین سنگ های رسوبی تشکیل دهنده پوسته کره زمین است.کربنات کلسیم در انواع مختلفی همچون سنگ آهک,گچ و سنگ مرمر در تمام نقاط جهان یافت شده و منشاء تشکیل آن,موجودات آبزی مانند مرجان ها ,سنگ پوستان,میکروارگانیسم ها و حیوانات لاکدار است. کلسیم کربنات عنصری بسیار ضروری در تشکیل اسکلت موجودات زنده ,پوسته تخم پرندگان و نیز انجام عملکردهای حیاتی بدن انسان و حیوانات می باشد.که جهت فعالیت سیستم اعصاب و تنظیم ترشح مواد شیمیایی ,آنزیم ها و هورمون ها الزامی است. انسان نیز از هزاران سال قبل با مزیت های این ماده معدنی آشنا شده و ان را به خصوص در بخش ساخت و ساز بکار گرفته است.امروزه بخش عظیمی از محصولاتی که به صورت روزمره با آنها سرو کار داریم نظیر انواع پلاستیک ها,تایر خودرو,چسب ورزین,محصولات شیمیایی,کاغذ و برخی داروها به وسیله کربنات کلسیم تولید می شود.

تشکیل سنگ های کربناته قدمتی میلیون ها ساله داشته و زمان ایجاد بستر این سنگ ها به دوران زمین شناسی ژوراسیک یا کرتاسه باز می گردد. محل

ایجاد آن می تواند اعماق اقیانوس های سرد یا چشمه های کم عمق آب گرم و یا محیط غار ها بوده باشد که یک تاثیر مهمی بر سختی و ساختار شیمیایی و مولکولی کربنات کلسیم دارد. هرچه غلظت کلسیم در این سنگ بیشتر باشد در نتیجه خلوص بالاتری داشته و کاریردهای آن گسترده تر می شود.

بررسی شیمیایی کلسیم کربنات

انواع اصلی آن از نظرتشکیل در طبیعت به صورت کلیست,آراگوانیت (که سنگ آهک نیز جزئی آن است )و تریت می باشد.نوع دیگری از این ماده نیز وجود دارد که در ترکیب با منیزیم است و آن را دولومیت می نامند. چیدمان اتمی آن ها بسته به محیط تشکیل ,دما و فشار متفاوت هستند . برخی انواع آن بسیار ترد و شکننده بوده و برخی مثل کاسیت و سنگ مرمر بسیار سخت میباشند. سنگ آهک نیزدارای سختی بین این دو است .

کربنات کلسیم یک ماده قلیلیی با پی اچ بالا است بنابراین با اسید ها واکنش نشان داده و تجزیه یا اصطلاحا خنثی می شود. این ماده در صورت تجزیه از خود آب و گاز دی اکسیدکربن آزاد می کند.

تجزیه

فرآیند تجزیه کلسیم کربنات از اهمیت زیادی برای انسان برخوردار است زیرا با این عمل کارایی های این ماده به شکل چشمگیری افزایش می یابد . نتیجه تجزیه حرارتی کربنات کلسیم منجر به تولید آهک می شود. آهک ماده ای بسیار پر کاربرد در زندگی ما است که موارد ساختمانی,تولید مواد شیمیایی,پرورش دام وطیور و انجام ضد عفونی مورد استفاده قرار می گیرد. برای این منظور ,سنگ کربناته را از معادن مختلف (با کیفیت های متفاوت) استخراج می نماییم و پس از کوچک کردن سایز , در حرارت بسیار زیادی حرارت می دهیم. همانطور که در جدول مشخصات فنی این ماده ذکر شد,دمای ذوب آن حداقل نهصد درجه سانتی گراد است. عمل پخت سنگ کلسیم کربنات در کوره آهک پزی انجام می شود که ممکن است به شکل قدیمی یا مدرن ساخته شده باشد.

زمانی که حرارتی بین 900 تا 2000 درجه سانتی گراد به این ماده اعمال شود,شروع به تجزیه حرارتی می نماید که در نتیجه این فرآیند شیمیایی ,آب موجود در آن تبخیر شده و گاز دی اکسید کربن که طی میلیون ها سال در ساختار ان گرفتار شده است .آزاد می گردد. با ایجاد این تغییر شیمیایی ,فرمولاسیون آن کلا تغییر کرده و از کربنات کلسیم به اکسید کلسیم  تبدیل می شود. اکسید کلسیم که با نام آهک خالص یا آهک زنده شهرا دارد. ماده مهمی در تولید بسیاری از محصولات مصرفی مانند سیمان است. در انجام این واکنش از هیچ ماده دیگری استفاده نشده و تنها حرارت موجب این تغییر می گردد. معادله تجزیه شیمیایی کلسیم کربنات به شرح زیر است:آهک زنده بر خلاف سنگ کلسیم کربنات ,کاملا در آب محلول می باشد و انحلال آن یک فرآیند گرمازا است. این ماده در صورت انحلال در آب ,شروع به جذب هیدروژن کرده و یون هیدروکسید را می سازد.فرآیند انحلال در اب و تغییر شیمیایی آهک زنده را در فارسی با نام شکفته شدن و در لاتین هیدراته شدن می نامند.محصول ایجاد شده طی این فرآیندآهک شکفته یا آهک هیدراته نام دارد که بر خلاف آهک زنده ,در آب حل نمی شود. این واکنش شیمیایی ,فرمول اکسید کلسیم را به هیدروکسید کلسیم تبدیل می کند .

انواع کلسیم کربنات

کربنات کلسیم معدنی :سنگ کربناته که در معادن وجود دارد کلسیم کربنات است که به وفور می توان آن را در همه جا یافت. این ماده از پوسته زمین استخراج میگردد. البته بر اساس ساختمان مولکولی و مشخصات فیزیکی انواع زیادی همچون سنگ آهک,سنگ مرمر,تراورتن و دولومیت دارد. این ماده همچنین یک منبع کلسیمی عالی,سالم و بسیار ارزان برای پرورش دام و طیور است که به خوبی نیاز بدن حیوانات را تامین می نماید.

کربنات کلسیم رسوبی : بر خلاف نوع معدنی ,از پوسته کره زمین استخراج نمی شود بلکه یک ماده شیمیایی است که در کارخانجات آن را تولید می کنند. تولید این محصول در واقع معکوس کردن فرآیند تجزیه سنگ کلسیم کربنات است. در این روش تولیدی ,آهک هیدراته با فرمول هیدروکسید کلسیم که یکی از محصولات کلسیم کربنات است را به صورت محلولی غلیظ در ترکیب با آب تبدیل کرده و سپس گاز دی اکسید کربن را از میان آن عبور می دهند.

کربنات کلسیم رسوبی بسیار خالص است و نوع معدنی همانند آن به سختی در طبیعت یافت می شود. همین عامل سبب می شود تا از آن در تولید داروهایی که مصرف انسانی دارند استفاده گردد زیرا فاقد هرگونه مواد سمی و زیان آور برای سلامت انسان میباشد. البته تولید بسیار مشکل هزینه بوده و نسبت به نوع معدنی بسیار کمیاب است.

کاربردها و موارد مصرف

ساختمان سازی

از گذشته های دور تا به حال مهم ترین کاربرد سنگ های معدنی در ساخت و ساز بوده است.کربنات کلسیم یک ماده معدنی با ویژگی های مناسب جهت ساختمان سازی و جاده سازی میباشد. امروزه این ماده را در کوره های مخصوصی فراوری می نماییم و به اشکال مختلف نظیر پودر سنگ برای تولید مصالح ساختمانی مانند سیمان استفاده می شود. همچنین در حجم بسیار گسترده برای شفته ریزی استخر و ساختمان ها ,تولید بلوک سبک هلبکس,آجر,بتن و تهیه ملات بکار می رود.

فولاد سازی

آهک زنده تولید شده از کربنات کلسیم,مهم ترین ماده در تصفیه فولاد است. این محصول به دلیل ویژگی های خاصی که دارد, به آهن مذاب و کوره های ذوب آهن افزوده می شود و می تواند بسیاری از ناخالصی آن مانند سولفور و منگز را به راحتی جدا نمود . در صورتی که از کلسیم کربنات در صنعت فولاد سازی استفاده نشود,محصولات تولید شده بسیار خشک و شکننده خواهند بود و برای مصرف در اکثر صنایع قابل استفاده نمی باشند.

کربنات کلسیم دامی

کلسیم یکی از عناصر برای رشد و نمو حیوانات و کلیه موجودات زنده است. دام و طیور برای رشد اسکلت ,عدم ابتلا به بیماری های استخوانی ,تولید شیر و تخم مرغ و نیز عملکرد های حیاتی خود نیازمند کلسیم هستند. منابع کلسیمی مختلفی نظیر کلسیم کربنات ,سیترات کلسیم و صدف دریایی را می توان جهت تامین کلسیم در جیره غذایی دام وطیور بکار برد ولی در این میان ,پودر کربنات کلسیم خوراک دام ارزان ترین , سالم ترین و در دسترس ترین ماده است که حجم بالایی از کلسیم قابل جذب را نیز در خود دارد.

آهک تولید شده از کلسیم کربنات خاصیت میکروب کشی قوی دارد و می توان از آن برای ضد عفونی سالن های پرورش طیور و استبل ها استفاده کرد. همچنین معمولا یک حوضچه آب آهک در ورودی سالن قرار می دهند تا افراد پیش از ورود به محل ,پای خود را در آن ضد عفونی نمایند.

صنعت نفت , گاز و پتروشیمی

کلسیم کربنات یک ماده بسیار مهم در تهیه گل حفاری است. در صنعت نفت کربنات کلسیم در گل حفاری به عنوان یک عامل و آنتی کیک (ضد چسبندگی مواد )کاربرد دارد . این ماده همچنین از نظر وزنی سنگین میباشد و می توان از آن برای کنترل فشار ته چاه استفاده نمود . از طرفی این ماده یک مزیت قابل توجه دیگر در این صنعت نیز دارد. محلول تهیه شده از کلسیم کربنات در صنعت نفت و پتروشیمی به عنوان یک فیلتر جهت حذف آلاینده ها و گاز های سمی مانند گازهای گوگردی کاربرد دارد.

تصفیه قند و شکر

این ماده معدنی در صنعت غذایی و تولید خوراکی ها هم کارایی دارد. یکی از این موارد ,تصفیه ناخالصی های تولید شده در پروسه استخراج شربت قند از نیشکر و چغندر قند است. البته برای این منظور باید ابتدا سنگ کلسیم کربنات را در حرارت بسیار بالایی مورد عمل پخت قرار داد و سپس آن را با آب ترکیب نمود تا آهک هیدراته بدست بیاید.

تولید کاغذ

کربنات کلسیم کاغذ سازی امروزه رواج بسیار زیادی دارد. بخصوص در کشور ما این محصول کم کم در حال گسترش است. با توجه به قیمت بالای کاغذ باطله بازیافتی که در این صنعت استفاده می شود و همچنین مواد شیمیایی گران قیمتی که در پروسه تولید خمیر کاغذ به کار می رود,استفاده از کلسیم کربنات به عنوان فیلر کاغذ می تواند هزینه تولید را به شدت کاهش دهد.

کربنات کلسیم خوراکی

کلسیم اهمیت زیادی در رشد بدن و ادامه حیات ما دارد. این عنصر ضروری را می توان از کانی معدنی کلسیم کربنات تامین نمود . این ماده در تولید انواع قرص کلسیم و مکمل های کلسیمی برای رفع کمبود در کودکان افراد مسن ,زنان باردار و بیمارانی که مشکلاتی نظیر هایپرفسفاتمی,کمبود کلسیم و نارسایی کلیه هستند بکار می رود. قرص کربنات کلسیم 500 یکی از داروهای رایجی است که توسط کلسیم کربنات تولید می شود.

کیسه گونی مواد پودری,گونی 2 لایه لمینت ضد آب,کیسه گونی لمینت,کیسه لمینت ضد آب,کیسه پلی یورتان 3 لایه,کیسه کامپوزیت,گونی لایه دار کامپوزیت,تولید انواع کیسه,تولید انواع گونی,کیسه بافی پتروبافت,گونی بافی و تولید انواع رول و پارچه پلاستیکی,کیسه گونی دست دوم ,فروش گونی ارزان,کیسه لاینر دار,