Kalcij karbonat

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži

Kalcijev karbonat,kalcijeva je sol karbonatne ili ugljične kiseline. Kalcijev karbonat, kalcit (vapnenac) silno je raširen u prirodi u različitim oblicima vapnenca, mramora i kreda. Bez obzira na različit vanjski izgled ovih tvari, sve su one sastavljene od sitnih kristalića kalcita koji kristalizira u trigonskom sustavu. Kalcijev karbonat se javlja i u drugoj kristalnoj modifikaciji, aragonitu, koji kristalizira u rompskom sustavu. Na nekim mjestima nalazimo osobito čiste i prozirne primjerke kalcita (Island). Takav kalcit naziva se dvolomac jer zraku svjetlosti rastavlja u dvije polarizirane zrake. Zbog toga se upotrebljava za izradbu optičkih sprava, najviše Nicolovih prizmi.

Svojstva i reakcije[uredi VE | uredi]

Kalcijev karbonat je netopljiv u čistoj vodi, ali se polako otapa u vodi koja sadrži ugljikov(IV) oksid:

CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2

Na osnovi te reakcije javlja se tvrdoća kod gotovo svih prirodnih voda. Moć otapanja vode koja sadrži CO2 objašnjava postojanje velikog broja spilja i ponora u području vapnenca. Te spilje i ponori osobito su brojni u starijim formacijama, a nastali su djelomično otapanjem, a djelomično ponovnim taloženjem CaCO3. Za taloženje kalcijeva karbonata najpovoljniji su uvijeti vrlo sporo nadolaženje vode i jednoliko isparavanje bez strujanja zraka. U vapnenačkim spiljama ti se uvijeti idealno zadovoljavaju. Prirodna voda koja sadrži Ca2+ i HCO3- ione polako prodire kroz neku pukotinu i drži se u obliku kapljice na stropu spilje. Kako voda isparava zajedno sa ugljikovim dioksidom, prema gornjoj reverzibilnoj reakciji taloži se sićušna čestica vapnenca. Kasnije se druga kap vode uhvati na već istaloženu česticu i proces se ponavlja. S vremenom dugačka siga, od stropa prema dolje, gradi stalaktit od vapnenca. Povremeno kap vode može pasti sa stalaktita na pod spilje, gdje se istom reakcijom stvara stalagmit CaCO3. Cijeli proces otapanja i ponovnog taloženja vapnenca vrlo je spor i može trajati stotine godina.

Kalcijev karbonat se za potrebe građevinarstva zagrijava na oko 1000 °C, a na toj se temperauturi raspada na ugljikov dioksid i kalcijev oksid:

CaCO3 ↔ CO2 + CaO

Reakcija je reverzibilna, a položaj kemijske ravnoteže je za svaku temperaturu određen parcijalnim tlakom CO2. Međutim ako sustav nije zatvoren, tj. ako se CO2 uklanja iz ravnoteže, karbonat će potpuno prijeći u oksid jer se ne može postići dovoljan pritisak CO2 za uspostavljanje ravnoteže. Kalcijev oksid (živo vapno) dobiven tom reakcijom gasi se vodom i prelazi u gašeno vapno, tj. kalcijev hidroksid (Ca(OH)2) koji se koristi u smjesama u građevinstvu (žbuka). Osim za dobivanje kalcijeva oksida, kalcijev karbonat u građevinstvu služi kao građevni kamen.

Kalcijev karbonat reagira sa većinom kiselina jer je karbonatna kiselina prilično slaba:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2

CaCO3 + 2CH3COOH → Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2