Kalcium-karbonát (original) (raw)

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

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 Δf_H_o298 −1207 kJ/mol
Standard moláris entrópia So298 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.

Az IUPAC szerinti magyar kémiai nevezéktanban kalcium-karbonát a neve. A nyelvújításkori, mára elavult kémiai nevezéktanban szénsavanyos mész nevet használták.

A 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]

A 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.

C a C O 3 → C a O + C O 2 {\displaystyle \mathrm {CaCO_{3}\rightarrow CaO+CO_{2}} \!} {\displaystyle \mathrm {CaCO_{3}\rightarrow CaO+CO_{2}} \!}

A kalcium-oxid vízben való oldásával, a mészoltással kalcium-hidroxid oldatot, oltott meszet nyernek. Az oltott meszet homokkal keverik, így kapják a habarcsot.

C a O + H 2 O → C a 2 + + 2 O H − {\displaystyle \mathrm {CaO+H_{2}O\rightarrow Ca^{2+}+2\ OH^{-}} \!} {\displaystyle \mathrm {CaO+H_{2}O\rightarrow Ca^{2+}+2\ OH^{-}} \!}

A habarcsot kötőanyagként alkalmazzák, mivel levegőn állva lassan "megköt", karbonátosodik.

C a ( O H ) 2 + C O 2 → C a C O 3 + H 2 O {\displaystyle \mathrm {Ca(OH)_{2}+CO_{2}\rightarrow CaCO_{3}+H_{2}O} \!} {\displaystyle \mathrm {Ca(OH)_{2}+CO_{2}\rightarrow CaCO_{3}+H_{2}O} \!}

Klinkercement, a cementgyártás közbülső terméke

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:

E négy összetevő víz hatására igen kemény, stabil vegyületté alakul át. Ez a folyamat a cement megkötése.

A kalcium-karbonátból bizonyos segédanyagokkal olyan speciális műtrágyát készítettek, mely a növényeken fehér bevonatot képez, ezáltal alkalmas azok napégés elleni védelmére.

Lásd még: Mészkő, Dolomit, Kalcit

A 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.

A tojáshéj kb. 95%-a kalcium-karbonát.[4] Kalcium-karbonátot tartalmaz a puhatestűek[5] váza és a gerincesek[_forrás?_] csontos váza.

A kalcium-karbonát fehér, kristályos, szobahőmérsékleten szilárd vegyület. Fizikai tulajdonságai jelentősen függenek kristályszerkezetétől.

Lásd még: Karbonát

Vízben igen kis mértékben, savakban jól oldódik. Szénsavas vízben oldható, ez a reakció felelős a mészkőbarlangok és a cseppkövek kialakulásáért is.[6]

C a C O 3 + H 2 C O 3 ⇌ C a 2 + + 2 H C O 3 − {\displaystyle \mathrm {CaCO_{3}+H_{2}CO_{3}\rightleftharpoons Ca^{2+}+2\ HCO_{3}^{-}} \!} {\displaystyle \mathrm {CaCO_{3}+H_{2}CO_{3}\rightleftharpoons Ca^{2+}+2\ HCO_{3}^{-}} \!}

A vízkő kalcium-karbonátból és magnézium-karbonátból áll

A vízben oldott kalcium- és hidrokarbonátionok kalcium-karbonátként kiválhatnak. A kivált kalcium-karbonát a magnézium-karbonáttal együtt alkotja a vízkövet.

C a 2 + + 2 H C O 3 − ⇌ C a C O 3 _ + C O 2 + H 2 O {\displaystyle \mathrm {Ca^{2+}+2\ HCO_{3}^{-}\rightleftharpoons {\underline {CaCO_{3}}}+CO_{2}+H_{2}O} \!} {\displaystyle \mathrm {Ca^{2+}+2\ HCO_{3}^{-}\rightleftharpoons {\underline {CaCO_{3}}}+CO_{2}+H_{2}O} \!}

Ha egy erős savat, például sósavat cseppentünk olyan kőzetre, ami karbonátot (esetünkben kalcium-karbonátot) tartalmaz, pezsgést tapasztalunk a fejlődő szén-dioxid miatt.

2 H + + C a C O 3 → C a 2 + + C O 2 + H 2 O {\displaystyle \mathrm {2\ H^{+}+CaCO_{3}\rightarrow Ca^{2+}+CO_{2}+H_{2}O} \!} {\displaystyle \mathrm {2\ H^{+}+CaCO_{3}\rightarrow Ca^{2+}+CO_{2}+H_{2}O} \!}

A fejlődő szén-dioxid a meszes vizet, vagyis a kalcium-hidroxid vizes oldatát megzavarosítja.

C O 2 + C a 2 + + 2 O H − → C a C O 3 _ + H 2 O {\displaystyle \mathrm {CO_{2}+Ca^{2+}+2\ OH^{-}\rightarrow {\underline {CaCO_{3}}}+H_{2}O} \!} {\displaystyle \mathrm {CO_{2}+Ca^{2+}+2\ OH^{-}\rightarrow {\underline {CaCO_{3}}}+H_{2}O} \!}

  1. ↑ a b c A kalcium-karbonát vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. (JavaScript szükséges) (angolul)
  2. ↑ Limestone Rocks Archiválva 2008. május 13-i dátummal a Wayback Machine-ben (The Franklin Institute)
  3. ↑ Újra jóízűen enni - HáziPatika.com
  4. ↑ 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)
  5. ↑ Geokronológiai segédanyag Archiválva 2007. július 9-i dátummal a Wayback Machine-ben (a Pécsi Tudományegyetem Földrajzi Intézete)
  6. ↑ https://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/kemia/szervetlen-kemia/alkali-es-alkalifemsok/a-meszko-es-a-dolomit