탄산칼슘 화학식 CaCO₃를 갖는 무기 화합물입니다. 석회암, 대리석 및 기타 암석의 주성분입니다. 탄산칼슘은 일반적으로 흰색 결정으로 냄새가 없으며 물에 거의 녹지 않습니다. 산과 반응하면 이산화탄소를 방출합니다. 지구상에서 가장 흔한 물질 중 하나입니다. 아라고나이트, 방해석, 백악, 석회암, 대리석, 트래버틴과 같은 암석에서 발견됩니다. 탄산칼슘은 또한 일부 동물 뼈와 조개껍질의 주요 성분입니다. 또한 광범위한 산업적 용도를 가진 중요한 건축 자재입니다. 일상생활에서 탄산칼슘은 치약, 건강 보조 식품, 제산제와 같은 제품에서 발견될 수 있으며, 안정화 특성으로 인해 식품 첨가물로도 사용됩니다.
광물 특성
결정 구조는 사방정계입니다. 각 탄산칼슘 분자는 탄소 원자 하나와 산소 원자 세 개로 구성되어 있습니다. 각 산소 원자는 칼슘 이온과 결합되어 있습니다. 탄산칼슘은 칼슘 이온과 탄산 이온 사이의 이온 결합으로 구성됩니다. 탄산 이온은 공유 결합된 CO 결합으로 연결되어 있습니다. 탄산 이온은 sp2 혼성화를 거치며, 중심 탄소 원자는 3개의 오비탈과 1개의 p 오비탈을 갖습니다. VSEPR 모델에 따르면, 이 분자는 AY3형 분자입니다. 이상적인 VSEPR 모델은 평면 삼각형으로, 평면 삼각형 내에 3개의 CO 결합이 있습니다. 또한, 4개의 오비탈과 6개의 전자로 구성된 큰 pp 결합을 가지고 있습니다. 결정 내에서 탄산칼슘 분자는 a축과 c축에 평행한 층상 구조로 배열되어 있습니다. 이 층들은 동일 평면에 있는 산소 원자에 의해 연결되어 3차원 네트워크를 형성합니다. 이러한 구조는 탄산칼슘에 높은 안정성과 경도를 부여합니다.
애플리케이션
일상생활 속의 탄산칼슘-플라스틱
탄산칼슘 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 공중합체와 같은 수지의 충전제로 널리 사용됩니다. 탄산칼슘을 첨가하면 플라스틱 제품의 특정 특성을 향상시켜 응용 범위를 확장할 수 있습니다. 플라스틱 가공에서는 수지 수축을 줄이고, 유동 거동을 개선하며, 점도를 조절할 수 있습니다.
일상생활 속의 탄산칼슘 - 음식
식품 산업에서 탄산칼슘은 첨가제로 사용될 수 있습니다. 다양한 사료 첨가제에 사용되며, 칼슘 함량은 55.6% 이상이며 유해 성분은 없습니다. 또한, 칼슘 보충제로도 사용 가능하며, 흡수율은 최대 39%로 구연산칼슘에 이어 두 번째로 높습니다. 위산에 용해되어 가장 널리 사용되고 다용도로 활용되는 칼슘 보충제 중 하나가 되었습니다.
일상생활 속의 탄산칼슘 - 화학 제조
탄산칼슘 입자 크기가 350~400메시인 탄산칼슘은 백색도가 93 이상인 천장 타일, 배수관, 화학물질 제조에 사용할 수 있습니다. 입자 크기가 400~600메시인 탄산칼슘은 백색도가 94 이상인 치약, 비누에 적합합니다. 입자 크기가 800메시인 탄산칼슘은 백색도가 94 이상인 고무, 케이블, PVC에 사용할 수 있습니다.
미세 세라믹 소재
탄산칼슘 고온 안정성, 유전성, 낮은 열전도도, 미세 다공성, 고순도 세라믹 소재를 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 스파크 플러그용 백색 도체 생산뿐만 아니라 반도체 소재, 알루미나, 에나멜 안료와 같은 중요한 미세 세라믹 소재 생산에도 널리 사용됩니다.
영양 보충제
시중에 판매되는 대부분의 칼슘제는 탄산칼슘을 주성분으로 합니다. 탄산칼슘은 식사와 함께 복용해야 합니다. 탄산칼슘은 산성 환경에서 이산화탄소를 방출하기 때문입니다. 위산 분비가 원활하지 않거나 제산제를 사용하는 사람에게는 적합하지 않습니다.
건설 산업
플라스틱 공장, 고무 공장, 페인트 공장, 방수재 공장의 원료로 사용될 뿐만 아니라 내외부 벽면 페인트칠에도 사용됩니다. 높은 순도, 높은 백색도, 무독성, 무취, 낮은 흡유율, 낮은 경도를 특징으로 합니다. 또한, 대리석은 주택 건설에 중요한 건축 자재입니다.
미네랄 필러 및 연마제
산업용 탄산칼슘은 미네랄 필러 및 연마재로도 사용할 수 있습니다. 화학 및 건축 자재 산업에서 탄산칼슘은 백연광석, 활석, 활석 가루와 같은 고가의 재료를 대체할 수 있습니다. 연마재에서 탄산칼슘 입자 표면은 연마 매트릭스와 상호 작용하여 내마모성과 연삭 효율을 향상시키고, 연마재의 성능과 내구성을 향상시킵니다.
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