Лечение суставов — артроз, артрит, остеохондроз и многое другое

Разложение карбоната кальция


Карбонат кальция

Кальция карбонат представляет собой твердые белые кристаллы без запаха и вкуса нерастворимые в воде, этаноле и легко растворимые в кислотах с выделением углекислого газа. Это неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и кальция. В природе встречается в виде минералов, различающиеся кристаллической структурой - широко распространённый кальцит, арагонит и ватерит, является главной составной частью известняка, мела и мрамора, одно из самых распространенных на Земле соединений.

Плотность карбоната кальция

Плотность (кальцит) 2,74 г/см³, (арагонит) 2,83 г/см³.

Температура плавления карбонат кальция

Температура плавления (кальцит) 825° C, (арагонит) 1339° C,

Температура разложения карбоната кальция

Температура разложения 900-1000° C.

Формула карбоната кальция

Химическая формула: CaCO3.    

Получение карбоната кальция

Кальция карбонат получают взаимодействием известкового молока с углекислотой или хлоридом кальция (СаСl2) с карбонатом натрия (Na2CO3) в водном растворе.

Применение карбоната кальция

Кальция карбонат (углекислый кальций, мел, кальциевая соль угольной кислоты) применяется:

  • в лакокрасочной промышленности, в производстве красок и отделочных материалов;
  • в химической промышленности при производстве карбида кальция;
  • в стекольной промышленности при изготовлении стекла;
  • в строительстве при производстве шпатлевок, различных герметиков и др.;
  • в сельском хозяйстве, как известковое удобрение и для комплексного агрохимического окультуривания полей;
  • в качестве наполнителя для резиновых смесей, бумаги, линолеума;
  • в медицине как антацидное, противоязвенное, восполняющее дефицит кальция средство;
  • в косметической промышленности при производстве зубного порошка, как наполнитель косметических средств;
  • в пишевой промышленности, как пищевая добавка краситель E170.
Таблица 1. Физико-химические показатели карбоната кальция
Наименование показателяНорма
Содержание хлоридов, %, не более 0,033
Содержание cульфатов, %, не более 0,25
Содержание мышьяка (As), %, не более 0,0001
Содержание бария (Ba), %, не более 0,0001
Содержание железа (Fe), %, не более 0,01
Содержание фтора (F), %, не более 0,005
Содержание ртути (Hg), %, не более 0,00005
Содержание свинца (Pb), %, не более 0,0003
Содержание тяжелых металлов, %, не более 0,002
Электрические свойства наполнителей на основе карбоната кальция (2 таблицы):

Таблица 2.

Диэлектрическая проницаемость (при 17-22°C) при 104 Гц:Диэлектрическая проницаемость (при 17-22°C) при 108 Гц:
кальцит в направлении, перпендикулярном оптической оси 8,5
кальцит в направлении параллельном оптической оси 8,0
доломит, в направлении, перпендикулярном оптической оси 8,0
доломит, в направлении параллельном оптической оси 6,8

Таблица 3.

Удельное электрическое сопротивление мрамора при 20°C:Удельное электрическое сопротивление дисперсии 5г CaCO3 в 100 мл воды при 23 °C, Ом:
объемное, Ом·см 109-1011
поверхностное при 50%-ной отн. влажности, Ом (3-8)·109
поверхностное при 90%-ной отн. влажности, Ом (1-3)·107
кальцит (CaCO3) 17 000-25 000
доломит (CaCO3·MgCO3) 3 000-5 000
pH кальцита 9,0-9,5
pH доломита 9-10
Удельное объемное электрическое сопротивление ПВХ композиции электроизоляционного назначения при 50°C, Ом·см >4·1014
Таблица 4. Физические свойства различных типов карбонатов.
ПоказателиКальцит CaCO3 (наиболее устойчивая модификация)Арагонит CaCO3 (метастабильная модификация, переходит в кальцит)Доломит CaCO3-MgCO3 (45% масс. MgCO3)Магнезит MgCO3
Плотность, кг/м3 2600 - 2750 2920 - 2940 2800 - 2900 3000 - 3100
Твердость по Мосу 3,0 3,5 - 4,0 3,5 - 4,0 3,5 - 4,5
Содержание растворимых фракций 0,99·10-8 (при 15°C)0,87·10-8 (при 25°C) - - 2,6·10-5 (при 12°C)
Растворимость при 18°С
г/100 г воды 0,0013 0,0019 0,032 0,0106
г/100 г водного раствора СО2 0,13 0,19 3,2 1,06
Температура разложения, °C 900 825, переходит в кальцит при Т>400°C 730-760 350
Природные источники Известняк, мрамор, известковый шпат, яичная скорлупа, кости (с примесью фосфата кальция), горные породы (в сочетании с доломитом) Панцири моллюсков, кораллы.Образуется при Т>30°C; переходит в кальцит при Т>400°C и Т

lkmprom.ru

Разложение карбонатов кальция и магния, доломита и гидроокиси магния при нагревании

» Металлургия магния » Разложение карбонатов кальция и магния, доломита и гидроокиси магния при нагревании

Карбонат кальция разлагается по уравнению

СаСО3 → СаО + СО2.

Теплота реакции ΔН и изменение свободной энергии ΔF° для стандартного состояния (давление 1 ат. температура 25°С или 298°К) составляют

ΔH°298 = 42,5 ккал/моль,ΔF°298 = 31,1 ккал/моль.

Зависимость ΔF° от температуры выражается уравнением

ΔFT° = 40,23—0,03442 T ккал/моль.

а упругости диссоциации — уравнением

lg pCO2 (мм рт. ст.) = -8792,3/Т + 10,4022.

Расчетное давление СО2 в 1 ат соответствует температуре S96°, что хорошо совпадает с опытными данными: 890—910°.Карбонат магния разлагается по уравнению

MgCO3 → MgO + CO2.

Теплота реакции ΔН и изменение свободной энергии ΔF° для стандартного состояния составляют

ΔН298 = 23,5 ккал/моль,ΔF°298 = 11,0 ккал/моль.

Расчетное давление СО2 в 1 ат, соответствующее температуре 290°, не совпадает с практическими данными, лежащими около 650°. Это расхождение вызвано тем, что при низких температурах— порядка 300° — подвижность иона СО3в2- мала, и равновесие устанавливается очень медленно. Однако продолжительным опытом удалось показать, что при разложении магнезита равно 1 ат при 323°, что близко к расчетной температуре.В связи с тем, что на практике, т. е. при быстром нагреве, рСО2 достигает 1 ат примерно при 650°, для расчетов предложены учитывающие этот факт эмпирические уравнения:- для изменения свободной энергии

ΔF°Т = 26,47 — 0,0287 T ккал/моль;

- для упругости диссоциации:

lgpCO2 (мм. рт. ст.) = — 5785/Т + 9,15.

Теплота образования доломита по реакции

СаСО3 + MgCO3 → CaMg (CO3)2

составляет

ΔН298 = -2,84 ккал/моль.

При термодинамических расчетах можно принять, что доломит разлагается в две стадии:первая:

CaMg (CO3)2 → CaCOg + MgO + СО2;

вторая:

CaCOg → CaO + СО2.

Для первой стадии предложены уравнения:

ΔF0T = 29,310 — 0,0287 7 ккал/моль.lg pCO2 (мм рт. ст.) = -6405/T + 6,27.

Расчетное давление СО2 1 ат соответствует температуре 748°, что согласуется с опытными данными (720—750°).Исходные данные для термодинамических расчетов приведены в табл. 9.Образцы термограмм разложения природных карбонатов в среде углекислого газа при давлении 1 ат представлены на рис. 1.Природный карбонат кальция разлагается при 900—920°. Другие исследователи получали более низкие значения — до 810°. Эти расхождения вызваны различием в физическом состоянии и чистоте образцов, т. е. присутствием карбонатов магния и железа, образующих с СаСО3 твердые растворы, а также шлакующих примесей (SiO2, Аl2О3, Fе2О3). Присутствие этих примесей, а также мелкокристаллическая структура карбонатов снижают температуру разложения, образование твердых растворов повышает ее.При нагреве образцов магнезита (рис. 1, кривая 5) наблюдаются две температурные остановки: первая — наиболее продолжительная — при 600—660° отвечает разложению MgCO3, вторая — менее продолжительная — при 900—920° отвечает разложению карбоната кальция, небольшое количество которого обычно содержится в природном магнезите.При испытании многих образцов участок кривой на термограмме, соответствующий разложению магнезита, имел ясно выраженный наклон, на основании чего было высказано предположение (не подтвердившееся экспериментально), что окись магния, полученная от разложения магнезита, образует с ним твердые растворы любой концентрации. Однако наклон кривых может объясняться другими причинами, в частности наличием примесей, поликристалличностью образца, несоответствием количества подводимого тепла его расходу на эндотермическую реакцию разложения карбоната.Синтетические карбонаты магния разлагаются при температурах значительно более низких, чем природные. Разложение трехводного карбоната магния идет параллельно с его обезвоживания и заканчивается около 400°. На термограмме никаких перегибов не образуется. Разложение основного карбоната магния (2MgCО3*Mg(ОH)2*2h3О) заканчивается при 500°.На термограмме разложения доломита (рис. 1, кривая 2) наблюдаются две температурные остановки: одна при 700—740°, т. е. значительно выше температуры разложения магнезита, вторая — при 900—920°, т. е. при той же температуре, что у известняка.Карбонаты магния и кальция и получающиеся при их разложении окислы имеют ионные кристаллические решетки с двумя типами узлов. Узлы α в решетках обеих твердых фаз заняты ионами металла (Ca2+, Mg2+). В узлах β расположены либо анионы СО3в2- (в решетке карбоната), либо анионы (в решетке окисла). Поэтому начальным актом разложения карбоната следует считать распад аниона СО3в2- то схеме СО3в2- → O2- + СО2. На поверхности кристалла молекула СО2 связывается поверхностными ионами, обладающими избыточной энергией, т. е. переходит в адсорбированное состояние СО2→(СО2) (адс). Завершающим актом химической части процесса является десорбция с переходом молекулы СО2 в газовую фазу: (СО2)(адс)→(СО2)(г).Легкость распада аниона СО3в2- определяется при прочих равных условиях тем, насколько сильно он деформирован соседними катионами и, следовательно, подготовлен к разложению на СО2 и О2-. Различные катионы (Ca2+, Mg2+) обладают разной энергией связи с анионом О2-; поэтому, окружая один и тот же анион СО3в2-, они деформируют и ослабляют его в большей или меньшей степени. Чем больше энергия связи катиона с кислородным ионом, тем менее устойчив анион СО3в2- в решетке карбоната и тем ниже температура его распада на ион и молекулу СО2 (при постоянном давлении СО2 в газовой фазе).Прочность связи катионов Ca2+ и Mg2+ c анионами характеризуется энергией кристаллических решеток окислов, которая составляет: для CaO 853 ккал/моль, для MgO 960 ккал/моль. В соответствии с этим ион СО3в2- деформирован в решетке СаСО3 сравнительно слабо, и прочность этого карбоната выше, чем MgCO3. Поэтому при заданном давлении СО2 температура начала заметного разложения СаСО3 выше, чем MgCO3. Доломит имеет промежуточную температуру разложения, так как в его решетке вокруг аниона СО3в2-расположены катионы обоих видов (Mg2+ и Ca2+). Несмотря на это, при одинаковом удалении от равновесного состояния скорость разложения доломита меньше, чем магнезита, а магнезита меньше, чем СаСО3. Такое соотношение скоростей определяется тем, что наиболее медленная стадия разложения карбонатов — не распад аниона СО3в2-а перестройка кристаллической решетки, требующая ери диссоциации доломита во много раз больших перемещений ионов, чем при разложении чистых карбонатов.Современные представления о механизме разложения карбонатов магния и кальция не имеют существенных расхождений. В отношении доломита положение иное. Многочисленные исследования, в том числе с использованием современных методов — рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии и меченых атомов — еще не дали достаточного количества материала для достоверных суждений о механизме разложения доломита.По А.А. Байкову, при 730° появляются MgO и твердый раствор карбонатов, бедный по содержанию MgCО3:

nCaMg (CO3)2 → (n—1) MgO + MgCO3*nСаСО3 + (n—1) CO2.

Повышение температуры до 910° вызывает разложение твердого раствора:

MgCO3*nСаСО3 → MgO + CaO + (n+1) CO2.

О.А. Есин и П.В. Гельд считают, что полученные ими опытные данные подтверждают эту схему разложения доломита. Однако, как уже отмечалось, образование твердых растворов при разложении карбонатов магния и кальция не может считаться окончательно установленным.Другие авторы придерживаются взгляда, что механизм разложения доломита зависит от состава и давления газовой фазы. В частности, в атмосфере СО2 доломит сначала распадается на составляющие его карбонаты — СаСО3 и MgCO3, вслед за чем MgCO3 немедленно разлагается на MgO и СО2, поскольку температура распада доломита почти на 100° превышает температуру разложения углекислого магния в тех же условиях.Термографически установлено, что добавка солей щелочных металлов снижает температуру и ускоряет разложение доломита и магнезита. В частности, при добавке 1% NaCl температура начала разложения магнезита снижается примерно на 80°, а доломита — на 200°. Влияние добавок NaF и NaCl на скорость разложения доломита при 620° показано на рис. 2.Активирующее действие добавок на протекание многих реакций общеизвестно. Были высказаны разные предположения о роли добавок. По-видимому, наиболее близки к действительности представления отечественных исследователей, согласно которым роль добавок заключается не столько в создании жидких прослоек между реагентами, сколько в облегчении поверхностной миграции ионов реагирующих веществ и в уменьшении прочности их решеток в результате внедрения в них ионов активирующих добавок.Разложение карбоната — сложное явление, отдельные звенья которого — диффузия, адсорбция и десорбция, химические реакции, кристаллические превращения — имеют различную природу. В соответствии с этим скорость разложения зависит от многих обстоятельств — в частности, от состава газовой фазы, скорости нагрева, размера кусков обжигаемого материала.В среде азота известняк и магнезит разлагаются быстрее, чем в среде углекислого газа, так как вследствие диффузии снижается парциальное давление СО2 над ними. В еще большей степени благоприятствует этому среда водяного пара или водорода, так как углекислый газ в любой из них диффундирует быстрее, чем в азоте. Движение газов также благоприятствует уменьшению парциального давления СО2 над образцом. Повышение скорости разложения карбоната позволяет снизить температуру процесса. Например, в токе азота образец известняка может быть разложен при температуре на 150—180° более низкой, чем в среде углекислого газа; для магнезита снижение температуры составляет в этих же условиях 70—100°. Скорость разложения доломита определяется кристаллическими превращениями и поэтому не зависит от состава и скорости движения газовой фазы. Скорость разложения карбонатов зависит также и от скорости нагрева. При медленном подъеме температуры (продолжительность опыта от 2 до 10 час.) магнезит начинает разлагаться при 460°, доломит — при 510°; быстрое разложение протекает у магнезита при 510°, а у доломита при 550°. При нагреве образцов в течение 30—40 мин. магнезит разлагается при температуре на 90° выше, чем при медленном нагреве, а MgCO3 в доломите на 200° выше.На скорость разложения карбонатов влияют и условия передачи тепла. По меpe распространения реакции в толщу обжигаемого куска изменяется разность температур у его наружной поверхности и в зоне реакции, идущей с поглощением тепла. С увеличением размера куска влияние теплопередачи на скорость разложения возрастает, т. е. для достижения той же скорости разложения больших кусков породы необходимо повышать температуру в печи. Показано на опыте, что если магнезит на поверхности кусков разлагается примерно при 500°, то на глубине 50 мм необходима температура 750°. При обжиге крупных кусков породы скорость разложения зависит также и от скорости диффузии углекислого газа изнутри куска наружу. В конечном счете, хотя максимальное содержание СО2 в газах обжиговой печи не превышает 50% (объемн.) и они перемещаются в ней, причины, задерживающие разложение карбонатов, преобладают, и полный обжиг магнезита достигается при 900—1000°, а доломита — при 1100—1200°. При обжиге дисперсного материала, например в кипящем слое, условия более благоприятны и, в частности, известняк может быть разложен при 930—950°, что близко к равновесной температуре.Опубликованные значения кажущейся энергии активации для разложения карбонатов существенно расходятся, что можно объяснить неодинаковыми условиями опытов. Кажущаяся энергия активации (Ек) разложения магнезита при температуре до 675° в углекислом газе определена в 24—32 ккал/моль и 17 ккал/моль выше 675°. Для доломита при 550—800° в сухом воздухе равно 44 ккал/моль, во влажном воздухе (рН2О=23,8 мм рт. ст.) — 41 ккал/моль, в водяном паре — 26,7 ккал/моль; выше 800° в среде азота Ек составляет 20 ккал/моль. Для углекислого кальция при 550—800° OB сухом воздухе Ек равно 48 ккал/моль; в водяном паре — 40 ккал/моль.При получении окиси магния из рассолов обжигают осажденную из них гидроокись.Согласно термодинамическому расчету по данным табл. 9, давлению Н2О в 1 ат над системой Mg(ОН)2 → MgО + h3О(г) соответствует температура 262°. Синтетическая гидроокись разлагается около 400° (рис. 3), природная (брусит) — выше 550°. Расхождение вызвано, по-видимому, теми же причинами, что и у углекислого магния.На рентгенограммах образцов, частично обезвоженных ниже 400°, нет линий периклаза. Они появляются после нагрева до 420—450°. Таким образом, окись магния, образовавшаяся при температуре, близкой к равновесной, имеет псевдоструктуру брусита. При сравнительно низкой температуре обезвоживание гидрата окиси магния до конца не идет, так как образуется твердый раствор гидроокиси в окиси магния. Чтобы разложить твердый раствор, требуется нагрев до 1000°.
Добавлено Serxio 14-02-2017, 12:05 Просмотров: 5 256

ctcmetar.ru

Карбонат кальция: свойства и все характеристики

Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Практически не растворяется в воде.

Рис. 1. Карбонат кальция. Внешний вид.

Основные характеристики карбоната кальция приведены в таблице ниже:

Молекулярная формула

CaCO3

Молярная масса, г/моль

100

Плотность, г/см3

2,74 – 2,83

Температура плавления, oС

825

Температура разложения, oС

900 – 1000

Растворимость в воде (25oС), г/100 мл

0,0015

Получение карбоната кальция

Основной способ получения карбоната кальция заключается в смешивании твердого оксида кальция с водой — образуется так называемое известковое молоко. Так как гидроксид кальция немного растворяется в воде, то после отфильтровывания известкового молока получается прозрачный раствор – известковая вода, которая мутнеет при пропускании через неё диоксида углерода.

CaO + h3O = Ca(OH)2;

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓.

Химические свойства карбоната кальция

Карбонат кальция — это средняя соль, образованная сильным основанием (гидроксид кальция Ca(OH)2) и слабой кислотой (угольная h3CO3). В водном растворе он гидролизуется. Гидролиз протекает по аниону. Наличие анионов OH— свидетельствует о щелочном характере среды.

CaCO3↔ Ca2+ +CO32-;

Ca2+ +CO32- + HOH ↔ HCO3— + Ca2+ + OH—;

CaCO3 + HOH ↔ Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2↓.

Карбонат кальция взаимодействует с концентрированными растворами сильных минеральных кислот:

CaCO3 + 2HClconc = CaCl2 + CO2↑ + h3O.

Он способен реагировать с щелочами в водных растворах:

CaCO3 + 2NaOHaq = Na2CO3 + Ca(OH)2↓.

Взаимодействие карбоната кальция с другими солями возможно только если продукт взаимодействия выводится из реакционной среды:

CaCO3 + 2Nh5Clcon = CaCl2 + 2Nh4↑ + CO2↑ + h3O.

При нагревании данная соль разлагается:

CaCO3 = CaO + CO2↑ (t,oС = 900 — 1000).

Пропускание диоксида углерода через раствор карбоната кальция приводит к образованию кислой соли – гидрокарбоната кальция:

CaCO3 + CO2 + h3O ↔Ca(HCO3)2.

Применение карбоната кальция

Карбонат кальция нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Так, например, его используют в пищевой (добавка Е710 – белый краситель) и бумажной промышленности, при производстве полимеров, лакокрасочных материалов, бытовой химии и т.д.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Карбонат кальция СаСО3

Карбонат кальция

Неорганическое соединение, соль угольной кислоты и кальция

Альтернативное название

Кальций углекислый

Формула

СаСО3

Свойства карбоната кальция

Физические свойства

Свойство Описание
Внешний вид Белые кристаллы
Молярная масса 100,087г/моль
Плотность 2,711 г/см3 (кальцит) 2,947 г/см3 (арагонит) 2,645 г/см3 (фатерит)
Температура плавления 1339°С (арагонит, под давл. в атм. СО2)
Температура разложения 875°С
Показатель преломления 1,60
Растворимость 18°С, 0,0014 г/100 г воды (безв.)

Получение

Естественные способы получения

Карбонат кальция – основная составная часть осадочных пород, природные запасы его огромны. Встречается в виде трех модификаций:

  • кальцит (известняк, мел, мрамор);
  • арагонит;
  • фатерит или ватерит.

Эти три модификации различаются строением и формой кристаллов. Фатерит образовался из раковин древних моллюсков, по мере старения он превращается в арагонит, а тот в свою очередь через 10-100 млн лет превращается в кальцит. Жемчуг состоит из арагонита. Сталактиты и сталагмиты в пещерах сложены из травертина – мелкозернистой горной породы, состоящей из арагонита с примесью кальцита.

Прозрачная крупнокристаллическая разновидность известна под название исландского шпата. Он обладает двойным лучепреломлением. Крупные кристаллы либо бесцветны, либо имеют бледный голубой, розовый или желтый оттенок в зависимости от примесей магния, марганца или железа, реже – бария, стронция или свинца.

Получение в промышленности

Ввиду неисчерпаемости запасов кальцита в природе нужда в промышленном получении карбоната кальция почти отсутствует. Тем не менее для производства зубных паст и косметических средств, а также пищевых добавок и нужд фармацевтической промышленности, получают так называемый осажденный карбонат кальция, обладающий высокой дисперсностью. Получают его из хлорида кальция и кальцинированной соды:

CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl.

Этим же способом можно получить карбонат кальция и в лаборатории. Кроме того, его можно получить при пропускании углекислого газа через известковую воду:

Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 ↓ + Н2О.

Химические свойства

При взаимодействии с сильными кислотами выделяется диоксид углерода:

СаСО3 + 2HCl = CaCl2 + h3O + CO2↑.

При нагревании выше 875°С разлагается на оксид кальция (негашеную известь) и углекислый газ:

СаСО3 = СаО + СО2↑.

Применение

  • Карбонат кальция в виде известняка или мрамора применяется как строительный материал. Входит он и в состав всевозможных строительных смесей и шпатлевок, черепицы, линолеума.
  • В сельском хозяйстве применяют мел или известняк для снижения кислотности почвы.
  • Около половины очищенного от примесей карбоната кальция используется в производстве пластмасс, где он применяется в качестве наполнителя. Много его потребляет стекольная промышленность. Карбонат кальция в качестве наполнителя используется в производстве красок.
  • В пищевой промышленности он известен как пищевая добавка Е170 применяемая как пищевой краситель, раскислитель и средство для предотвращения слеживаемости.
  • В медицине его применяют для снижения кислотности желудочного сока, а также при недостатке кальция у беременных, при остеопорозе, рахите и кариесе. При умеренном употреблении (не более 1,5 г в сутки) карбонат кальция безвреден.
  • Противопоказан при тромбофлебите и атеросклерозе.

Пример решения задачи

Сколько л углекислого газа выделится при взаимодействии 400 г карбоната кальция с соляной кислотой?

Решение

100 г – х л СаСО3 + 2HCl = CaCl2 + h3O + CO2↑.

1 моль – 1 моль

40 + 12 + 3·16 г – 22,4 л

100 г – 22,4 л

Составляем пропорцию:

100 г СаСО3 – 22,4 л CO2,

400 г СаСО3 – х л CO2.

Отсюда:

х= (400*22,4)/100 = 89,6 л.

Ответ: 89,6 л.

studwork.org

Карбонат кальция

Карбонат кальция СаСО3 в природе встречается в виде известняка, мела и мрамора. Кристаллизующийся в гексагональной системе карбонат кальция называется кальцитом или известковым шпатом. Последний иногда встречается в природе в виде хорошо образованных кристаллов (большей частью ромбоэдров). Иногда попадаются очень крупные Кристаллы известкового шпата. Известковой шпат обнаруживает двойное лучепреломление, что особенно заметно на больших и совершенно прозрачных ромбоэдрических кристаллах, встречающихся в Исландии (исландский шпат). Удельный вес известкового шпата равен 2,72. Реже встречается в природе арагонит — неустойчивая ромбическая модификация кристаллического карбоната кальция (удельный вес 2,93). При 970 °С кальций переходит в другую модификацию, которая также относится к гексагональной системе. Арагонит при высокой температуре испытывает аналогичное превращение. Другой неустойчивой модификацией СаСО3 является  ватерит.

В воде карбонат кальция мало растворим, поэтому при одновременном присутствии в водных растворах ионов Са2+ и СО32- он выпадает в виде белого осадка. При осаждении из горячих разбавленных растворов образующийся осадок сначала состоит из очень мелких кристаллов арагонита, которые на холоду медленно переходят в кристаллы кальцита. Из холодных растворов карбонат кальция выпадает в виде аморфной массы, которая, находясь в соприкосновении с раствором, также постепенно переходит в кристаллы кальцита. Известняк и мрамор тоже состоят из более или менее мелких кристаллов кальцита. Чистый карбонат кальция — белое или бесцветное соединение. Пестрый мрамор обычно содержит примеси — главным образом окислы железа. Желтоватая или серая окраска известняка обусловлена присутствием в нем примесей, среди которых главную роль играет глина. Известняки, содержащие значительные количества глины, называются мергелями; в зависимости от содержания глины их подразделяют, на глинистые и известковые мергеля. Мел представляет собой мягкую модификацию известняка. Он состоит главным образом из остатков оболочек микроскопических моллюсков древних геологических формаций и из раковин.

Растворимость карбоната кальция в воде, равная при 25 ºС — 1,4 мг СаСО3 в 100 г воды, довольно значительно возрастает при добавлении солей аммония. При кипячении с раствором хлорида аммония карбонат кальция полностью разлагается:

СaCO3 + 2Nh5Cl = CaCl2 + 2Nh4 + h3O + CO2

Соли щелочных металлов не приводят к подобному разложению СаСО3. Они также не повышают его растворимости в воде. СаСО3 легко соединяется с избытком угольной кислоты и переходит в довольно легко растворимый бикарбонат

СаСО3 + Н2СО3 = Са(НСО3)2.

Поэтому он в значительных количествах растворим в йоде, содержащей угольную кислоту. От содержания в воде бикарбоната кальция зависит ее временная (устранимая) жесткость. Если такую воду прокипятить, то из нее выделяется двуокись углерода и реакция проходит справа налево, а нейтральный карбонат кальция выпадает в осадок. Подобное осаждение нейтрального карбоната кальция происходит в процессе испарения раствора при обычной температуре. На этом основано образование сталактитов в природе.

Термическое разложение карбоната кальция (обжиг извести) осуществляется в технике в больших масштабах для получения оксида кальция,. которая служит для приготовления строительной извести, а также для других целей. Обжигом известняков в смеси с глиной (или естественных известняков, содержащих большой процент глины) изготовляют цемент. Для использования в технике (цля приготовления штукатурного раствора — белой меловой краски или школьного мела) природный мел обычно подвергают очистке отмучиванием. Отмученный мел идет также для приготовления зубного порошка, замазки и различных порошков для чистки. Чистый карбонат кальция, получаемый в виде очень тонкого порошка при осаждении его из водного раствора, применяют в медицине, например против изжоги. Его используют также для понижения излишней кислотности вина.

khimie.ru

Разложение CaCO3, напишите уравнение реакции

Карбонат кальция в обычных условиях представляет собой вещество белого цвета, которое при прокаливании разлагается, однако плавится без разложения (условие – избыточное давление ). Молекулярное уравнение реакции термического разложения CaCO3 (карбоната кальция), протекающее в температурном диапазоне имеет вид:

   

Карбонат кальция практически не растворяется в воде. В водном растворе карбонат кальция подвергается сильному гидролизу по аниону. Наличие гидроксид-анионов свидетельствует о щелочном характере среды:

   

Карбонат кальция взаимодействует с концентрированными растворами сильных минеральных кислот (1), а также с щелочами в водных растворах (2).

   

   

Взаимодействие карбоната кальция с другими солями возможно только если продукт взаимодействия выводится из реакционной среды. При нагревании данная соль разлагается. Основной способ получения карбоната кальция заключается в смешивании твердого оксида кальция с водой — образуется так называемое известковое молоко. Так как гидроксид кальция немного растворяется в воде, то после отфильтровывания известкового молока получается прозрачный раствор – известковая вода, которая мутнеет при пропускании через неё диоксида углерода.

   

   

ru.solverbook.com

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Разложение карбоната кальция РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚, как было отмечено выше, РїСЂРё температуре, превышающей 900, РєРѕРіРґР° диссоциационное давление РЎРћ2 становится выше атмосферного давления.  [1]

Разложение карбоната кальция РЅРµ захватывает одновременно РІСЃСЋ толщу РєСѓСЃРєР°, Р° РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ поверхности РІ глубь РєСѓСЃРєР°.  [2]

Разложение карбоната кальция РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚, как было отмечено выше, РїСЂРё температуре, превышающей 900, РєРѕРіРґР° диссоциационное давление РЎРћ2 становится, выше атмосферного давления.  [3]

Разложение карбоната кальция - процесс обратимый, Р° потому РѕРЅРѕ дойдет РґРѕ конца только РІ тйм случае, если РјС‹ позаботимся РѕР± удалении углекислого газа или, иначе РіРѕРІРѕСЂСЏ, РѕР± уменьшении его концентрации внутри тигля.  [4]

Реакция разложения карбоната кальция является обратимой реакцией, РєРѕРіРґР° течение процесса РІ ту или РёРЅСѓСЋ сторону находится РІ зависимости РѕС‚ температуры Рё давления.  [5]

Р’ результате разложения карбоната кальция ( СаСО3), магнезита ( MgCO3), доломита CaMg ( C03) 2 Рё РґСЂ. образуется РѕРєРёСЃСЊ кальция, способная образовывать плотные связанные отложения. Такие золовые отложения наблюдаются, например, РїСЂРё сжигании углей Канско-Ачинского бассейна.  [6]

Для осуществления процесса разложения карбоната кальция разработана электродинамическая сверхвысокочастотная установка получения РѕРєСЃРёРґР° кальция.  [7]

Этому РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРјСѓ процессу разложения карбоната кальция предшествуют Рё сопутствуют РјРЅРѕРіРёРµ РґСЂСѓРіРёРµ процессы.  [8]

Так как реакция разложения карбоната кальция обратима, то прокаливание надо вести РІ таких условиях, чтобы углекислый газ удалялся РёР· среды реакции как можно полнее.  [9]

Следовательно, реакция разложения карбоната кальция протекает СЃ поглощением тепла.  [10]

Следовательно, реакция разложения карбоната кальция протекает СЃ поглощением теплоты.  [11]

Жженая известь получается разложением карбоната кальция РїСЂРё высокой температуре. Ее нельзя получить так легко, как РѕРєРёСЃСЊ магния, поэтому РІ школе проделывают опыты иначе.  [12]

РџРѕ какой реакции РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ разложение карбоната кальция РїСЂРё обжиге Рё РїСЂРё каких условиях эта реакция протекает.  [13]

Р�сключая описанный Завадским гистерезис, разложение карбоната кальция РІ РґСЂСѓРіРёС… отношениях можно непосредственно сравнить СЃ разложением карбонатов цинка Рё магния. Фернас [46 ] РІ РѕРґРЅРѕР№ РёР· работ показал методом рассечения кристаллов, что Рє отдельным частицам кальцита применимо топохимическое представление Рѕ сокращающейся оболочке.  [14]

Р’ Р·РѕРЅРµ продолжается Рё заканчивается разложение карбоната кальция.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru


Смотрите также