Carbonato de calcio

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Carbonato de calcio
General

Nombre sistemático		 carbonato de calcio
nombres tradicionales carbonato de calcio, carbonato de calcio, aragonito , calcita , piedra caliza , tiza , mármol , vaterita
química fórmula CaCO3_ _
Rata. fórmula CaCO3_ _
Propiedades físicas
Estado cristales blancos duros
Masa molar 100,0869 g/ mol
Densidad (calcita) 2,74 g/cm³
(aragonito) 2,83 g/cm³
Propiedades termales
La temperatura
 •  fusión (calcita) 825 °C,
(aragonito) 1339 °C
 • descomposición 900-1000°C
entalpía
 •  educación -1206,9 kJ/mol
Presion de vapor 0 ± 1 mm Hg [una]
Propiedades químicas
Constante de disociación ácida 9.0
Solubilidad
 • en agua (25 °C) 0,0014 g/100 ml
Propiedades ópticas
Índice de refracción 1.60
Estructura
Estructura cristalina trigonales, espacios. gramo. 2/m
Clasificación
registro número CAS 471-34-1
PubChem 10112
registro Número EINECS 207-439-9
SONRISAS   C(=O)([O-])[O-].[Ca+2]
InChI   InChI=1S/CH2O3.Ca/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L
Codex Alimentarius E170
RTECS FF9335000
CHEBI 3311
ChemSpider 9708
La seguridad
Concentración límite 6 mg/dm 3
LD 50 6400mg/kg
Toxicidad Clase de peligro 4
NFPA 704 Diamante de cuatro colores NFPA 704 0 0 0
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
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El carbonato de calcio ( carbonato de calcio , calcita, piedra caliza, tiza, mármol ) es un compuesto químico inorgánico , una sal de ácido carbónico y calcio . fórmula química .

Se presenta en la naturaleza en forma de numerosos minerales, por ejemplo, calcita , aragonita y vaterita , es el componente principal de la piedra caliza , el mármol , la tiza , forma parte de las cáscaras de los huevos de aves y reptiles, así como de las conchas de los moluscos. y algunos otros invertebrados .

Insoluble en agua y etanol . Registrado como colorante alimentario blanco ( E170 ).

Aplicación

Utilizado como colorante alimentario blanco E170. Al ser la base de la tiza , se utiliza para escribir en pizarras . Se utiliza en la vida cotidiana para blanquear techos, pintar troncos de árboles, para alcalinizar el suelo en jardinería.

Producción/uso en masa

Purificado de impurezas, el carbonato de calcio se usa ampliamente en las industrias del papel y alimentos , como relleno en la producción de plásticos , pinturas , caucho , productos químicos para el hogar y la construcción.

En la fabricación de papel, el carbonato de calcio se usa simultáneamente como blanqueador, relleno y desoxidante.

Se utiliza en la producción de vidrio de silicato , un material para la producción de vidrio para ventanas, botellas de vidrio, fibra de vidrio.

Se utiliza en la producción de artículos de higiene (por ejemplo, pasta de dientes), en medicina.

En la industria alimentaria, a menudo se utiliza como agente antiaglomerante y para evitar que se peguen grumos de productos lácteos secos.

Si se consume en exceso de la dosis recomendada (1,5 g por día), puede causar el síndrome de leche alcalina ( síndrome de Burnett ). Recomendado para enfermedades de los huesos .

Los fabricantes de plásticos son uno de los principales consumidores de carbonato de calcio puro (más del 50% del consumo total). Utilizado como relleno y pigmento, el carbonato de calcio es necesario en la producción de cloruro de polivinilo (PVC), fibras de poliéster ( crimplen , lavsan , etc.), poliolefinas . Los productos de este tipo de plásticos son omnipresentes: tuberías, plomería, azulejos, baldosas, linóleo, alfombras, etc. El carbonato de calcio constituye aproximadamente el 20% del pigmento colorante utilizado en la fabricación de pinturas. .

En construcción

La construcción es otro gran consumidor de carbonato de calcio. Por ejemplo, como relleno para masillas y selladores .

El carbonato de calcio también es un componente importante en la producción de productos químicos domésticos: limpiadores de plomería, cremas para zapatos.

El carbonato de calcio se usa ampliamente para desoxidar suelos ácidos.

Estar en la naturaleza

El carbonato de calcio se encuentra en minerales en forma de polimorfos :

La estructura cristalina trigonal de la calcita es la más común.

Los minerales de carbonato de calcio se encuentran en las siguientes rocas :

Geología

Los depósitos de carbonato de calcio en forma de capas de piedra caliza y tiza son comunes en la corteza terrestre. Son de origen orgánico, rara vez quimiogénico .

El origen orgánico está asociado a depósitos de restos de antiguos organismos marinos: zooplancton , moluscos , corales, etc., principalmente en el período Cretácico .

Rocas como la piedra caliza, la tiza, el mármol, el travertino y otras tobas calcáreas están compuestas casi en su totalidad por carbonato de calcio con diversas impurezas.

En la naturaleza, existen tres modificaciones cristalinas del carbonato de calcio (minerales con la misma composición química, pero con diferente estructura cristalina): calcita, aragonita y vaterita (vaterita).

La calcita es la modificación cristalina más estable y extendida del carbonato de calcio. Alrededor del 10% de todas las rocas sedimentarias son calizas, compuestas por restos de calcita de conchas de los organismos marinos más simples.

El aragonito es la segunda modificación cristalina más estable y extendida del CaCO 3. Se forma principalmente en conchas de moluscos y esqueletos de coral. Además, el aragonito puede formarse por procesos inorgánicos (origen quimiogénico), por ejemplo, en cuevas kársticas o fuentes hidrotermales como resultado de la precipitación química de soluciones acuosas o la evaporación del agua.

Vaterite es la variedad menos estable de carbonato de calcio y muy rápidamente se convierte en calcita o aragonito en agua. En la naturaleza, es relativamente raro que su estructura cristalina esté estabilizada por ciertas impurezas.

Conseguir

La gran mayoría del carbonato de calcio, extraído de los minerales, se utiliza en la industria. El carbonato de calcio puro (por ejemplo, para uso alimentario o farmacéutico) puede fabricarse a partir de un mineral natural con pocas impurezas nocivas, como el mármol.

En el laboratorio, el carbonato de calcio se puede preparar apagando primero el óxido de calcio  , cal viva. En este caso, se forma hidróxido de calcio y luego se inyecta dióxido de carbono en la suspensión para obtener carbonato de calcio [2] :

Propiedades químicas

Cuando se calienta a 900-1000 ° C, se descompone en un óxido ácido - dióxido de carbono CO 2 y un óxido básico - cal viva CaO:

Se disuelve en agua con un exceso de dióxido de carbono, formando una sal ácida - bicarbonato de calcio Ca (HCO 3 ) 2 :

.

Debido a esta reacción, se forman estalactitas , estalagmitas . Las aguas subterráneas naturales, abundantes en dióxido de carbono, disuelven el carbonato de calcio poco soluble con la formación de bicarbonato de calcio mucho mejor soluble en agua, cuando el agua subterránea se libera en forma de gotas desde los techos de las cuevas, cuando ingresa al aire con un bajo concentración de dióxido de carbono, ocurre una reacción inversa, convirtiendo el bicarbonato de calcio en un precipitado poco soluble de carbonato de calcio que forma bellas formas naturales en las cuevas, y debido al mismo mecanismo, se forman cuevas kársticas .

Cuando se quema a temperaturas superiores a 1500 °C con carbón, por ejemplo en forma de coque , forma carburo de calcio y monóxido de carbono:

.

Reacciona con ácidos fuertes para desplazar el ácido carbónico , que se descompone inmediatamente en agua y dióxido de carbono :

Esta reacción se utiliza para la producción de laboratorio de dióxido de carbono en el aparato de Kipp.

Seguridad

El carbonato de calcio se considera no tóxico. MPC 180 mg/dm³ (en agua, con control obligatorio de iones de calcio ). LD50 en ratas es de aproximadamente 6400 mg/kg.

Aprobado por el Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA) como aditivo alimentario en 1965 [3] . Tiene número E170 [4] y número INS 170 . Se utiliza como regulador de la acidez , agente antiaglomerante , estabilizador o colorante alimentario y está aprobado para su uso en la Unión Europea [5] , EE . UU . [6] , Australia y Nueva Zelanda [7] . Se "agrega legalmente a toda la harina integral en el Reino Unido, excepto a los granos integrales" [8] [9] . Se utiliza en algunos productos de leche de soja y leche de almendras como fuente de calcio dietético; al menos un estudio sugiere que el carbonato de calcio puede estar tan biodisponible como el calcio en la leche de vaca [10] . El carbonato de calcio también se usa como agente fortificante en muchos productos vegetales enlatados y embotellados.

Notas

  1. ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0090.html
  2. ↑ Carbonato de calcio precipitado de Solvay: Producción . Solvay SA (9 de marzo de 2007). Archivado desde el original el 9 de febrero de 2012.
  3. ↑ Organización Mundial de la Salud. CARBONATO DE CALCIO  // Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios.
  4. ↑ Números E: E170 Carbonato de calcio . Food-Info.net . 080419 info-alimentos.net
  5. ↑ Aditivos actuales aprobados por la UE y sus números E. Agencia de Normas Alimentarias del Reino Unido. Consultado: 27 de octubre de 2011.
  6. ↑ Listado de estado de aditivos alimentarios Parte I. Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos . Fecha de acceso: 27 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 14 de marzo de 2013.
  7. ↑ Norma 1.2.4 - Etiquetado de ingredientes . Código de normas alimentarias de Australia y Nueva Zelanda. Consultado: 27 de octubre de 2011.
  8. ↑ ¿Por qué volverse orgánico? , Campaña Pan Real. Consultado el 3 de abril de 2021.
  9. ↑ Reglamento de Pan y Harina de 1998 Un resumen de las respuestas a la consulta y Respuesta del Gobierno , Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales (agosto de 2013).
  10. ↑ Zhao, Y.; Martín, BR; Weaver, CM (2005). “La biodisponibilidad de calcio de la leche de soya fortificada con carbonato de calcio es equivalente a la leche de vaca en mujeres jóvenes”. El Diario de la Nutrición . 135 (10): 2379-2382. DOI : 10.1093/jn/135.10.2379 . PMID  16177199 .

Literatura

Enlaces

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