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輕質碳酸鈣

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輕質碳酸鈣(Light Calcium Carbonate)又稱沉澱碳酸鈣( Precipitated Calcium Carbonate,簡稱PCC) ,它的化學式為CaCO3。輕質碳酸鈣是用化學加工方法製得的。由於它的沉降體積(2.4-2.8mL/g)比用機械方法生產的重質碳酸鈣沉降體積(1.1-1.9mL/g)大,因此被稱為輕質碳酸鈣。 [1] 
輕質碳酸鈣與所有的強酸發生反應,生成和相應的鈣鹽(如氯化鈣CaCl2),同時放出二氧化碳。在常温(25℃)下,輕質碳酸鈣在水中的濃度積為8.7/1029、溶解度為0.0014;輕質碳酸鈣水溶液的pH值為9.5~10.2;空氣飽和輕質碳酸鈣水溶液的pH值為8.0~8.6;輕質碳酸鈣無毒、無臭、無刺激性,通常為白色,相對密度為2.7~2.9;沉降體積2.5ml/g以上,比表面積為5m2/g左右。
中文名
輕質碳酸鈣
外文名
Light Calcium Carbonate
別    名
沉澱碳酸鈣
化學式
CaCO3
濃度積
8.7×10^29(25℃)
水中溶解度
0.0014

輕質碳酸鈣物質簡介

輕質碳酸鈣 輕質碳酸鈣
碳酸鈣與所有的強酸發生反應,生成水和相應的鈣鹽(如氯化鈣CaCl2) ,同時放出二氧化碳;在常温(25℃)下,碳酸鈣在水中的濃度積為8. 7 ×10^29、溶解度為0.0014,碳酸鈣水溶液的pH值為9.5~10.2 ,空氣飽和碳酸鈣水溶液的pH 值為8.0~8.6。碳酸鈣無毒、無臭、無刺激性,通常為白色,相對密度為2.7~2.9 。輕質碳酸鈣的形狀根據碳酸鈣晶粒形狀的不同,可將輕質碳酸鈣分為紡錘形、立方形、針形、鍊形、球形、片形和四角柱形碳酸鈣,這些不同晶形的碳酸鈣可由控制反應條件製得。輕質碳酸鈣按其原始平均粒徑(d) 分為:微粒碳酸鈣(5μm)、微粉碳酸鈣(1~5μm)、微細碳酸鈣(0.1~1μm)、超細碳酸鈣(0.02~0.1μm)、超微細碳酸鈣(0.02μm)。
是將石灰石等原料段燒生成石灰(主要成分為氧化鈣)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分為氫氧化鈣),然後再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉澱,最後經脱水、乾燥和粉碎而製得,或者先用碳酸鈉和氯化鈣進行複分解反應生成碳酸鈣沉澱,然後經脱水、乾燥和粉碎而製得。
碳酸鈣的化學式為CaCO3。輕質碳酸鈣的沉降體積:2.5ml/g 以上,比表面積為5m2/g左右。輕質碳酸鈣顆粒微細、表面較粗糙,比表面積大,因此吸油值較高,為60~90ml/100g 左右。

輕質碳酸鈣化學信息

輕質碳酸鈣基本信息

中文名稱: 碳酸鈣,PT
中文別名: 輕質碳酸鈣,沉澱碳酸鈣,輕鈣,沉降碳酸鈣
英文名稱: Calcium carbonate
英文別名: Precipitated chalk,輕質碳酸鈣,沉澱碳酸鈣,輕鈣,沉降碳酸鈣
等級: PT
CAS號: 471-34-1
分子式: CaCO3
輕質碳酸鈣 輕質碳酸鈣
分子量: 100.09

輕質碳酸鈣性狀特點

白色粉末或無色結晶。無氣味。無味。825℃分解為氧化鈣和二氧化碳。 [2]  溶於稀酸而放出二氧化碳,不溶於及醇。有兩種結晶,一種是正交晶體文石,一種是六方菱面晶體方解石。方解石,有刺激性。
a 顆粒形狀規則,可視為單分散粉體,但可以是多種形狀,如紡錘形、立方形、針形鍊形、球形、片形和四角柱形。這些不同形狀的碳酸鈣可由控制反應條件製得。
b 粒度分佈較窄。
c 粒徑小,平均粒徑一般為1-3μm。要確定輕質碳酸鈣的平均粒徑,可用三軸粒徑中的短軸粒徑作為表現粒徑,再取中位粒徑作為平均粒徑。以後除説明外,平均粒徑,即指平均短軸粒徑。

輕質碳酸鈣貯存運輸

密度:2.711
熔點:1339℃

輕質碳酸鈣用途説明

檢定和測定有機化合反應中的鹵素,與氯化銨一起分解硅酸鹽,製備氯化鈣溶液以標化皂液,水分析,檢定磷。製造光學釹玻璃原料。

輕質碳酸鈣危險説明

危險代碼:R37/38-R41
安全説明:S26-S36/37/39

輕質碳酸鈣成分結構

結構式 結構式
一、化學式 : CaCO3二、分子量 : 100.09
三、結晶形 : 六方晶系
四、比重: 2.7
五、折射率:1.46~1.65
六、CAS: 471-34-1
七、結構式 如圖《結構式》所示

輕質碳酸鈣規格

200目,325目,600目,800目,1250目,1500目,1800目等

輕質碳酸鈣生產方法

輕質碳酸鈣的生產方法有多種,但在國內的工業生產的主要是碳化法。
1)碳化法
石灰石等原料煅燒生成石灰(主要成份為氧化鈣) 和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成份為氫氧化鈣),然後再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉澱,最後碳酸鈣沉澱經脱水、乾燥和粉碎便製得輕質碳酸鈣。
2)氯化鈣法
純鹼水溶液中加入氯化鈣,即可生成碳酸鈣沉澱。
3)苛化鹼法
在生產燒鹼(NaOH) 過程中,可得到副產品輕質碳酸鈣。在純鹼水溶液中加入消石灰即可生成碳酸鈣沉澱,並同時得到燒鹼水溶液,最後碳酸鈣沉澱經脱水、乾燥和粉碎便製得輕質碳酸鈣。
4)聯鈣法
鹽酸處理消石灰得到氯化鈣溶液,氯化鈣溶液在吸入氨氣後用二氧化碳進行碳化便得到碳酸鈣沉澱。
5)蘇爾維(Solvay)法
在生產純鹼過程中,可得到副產品輕質碳酸鈣。飽和食鹽水在吸入氨氣後用二氧化碳進行碳化,便得到重鹼(碳酸氫鈉)沉澱和氯化銨溶液。在氯化銨溶液中加入石灰乳便得到氯化鈣氨水溶液,然後用二氧化碳對其進行碳化便得到碳酸鈣沉澱。
傳統輕質碳酸鈣的生產方法
傳統輕質CaCO3生產工藝工業中輕質碳酸鈣傳統生產工藝是以石灰石為原料,石灰石在超過900℃煅燒,生成生石灰並釋放出CO2。其生產工藝程為:石灰緞燒熟石灰消化—石灰乳碳化—固液分離—乾燥—包裝。主要化學反應如下:
石灰石煅燒,釋放出CO2 CaCO3→CaO+CO2(1)
石灰(氧化鈣)與水反應生成消石灰 CaO+H2O→Ca(OH)2(2)
CO2被注入消石灰,反應生成輕質碳酸鈣 Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O (3)

輕質碳酸鈣物質用途

輕質碳酸鈣的作用及用途非常廣泛,可用於以下行業:
橡膠行業
碳酸鈣是橡膠工業中使用最早量最大填充劑之一,碳酸鈣大量填充在橡膠之中,可以增加製品的容積,從而節約昂貴的天然橡膠達到降低成本的目的,碳酸鈣填入橡膠能獲得比純橡膠硫化物更高的抗張強度耐磨性撕裂強度,並在天然橡膠和合成橡膠中有顯著的補強作用,同時可以調整稠度。
塑料行業
碳酸鈣在塑料製品中能起到一種骨架作用,對塑料製品尺寸的穩定性有很大作用,能提高製品的硬度,還可以提高製品的表面光澤和表面平整性。在一般塑料製品中添加碳酸鈣耐熱性可以提高,由於碳酸鈣白度在90%以上,還可以取代昂貴的白色顏料起到一定的增白作用。
油漆行業
碳酸鈣在油漆行業中的用量較大,是不可缺少的骨架,在稠漆中用量為30%以上,酚醛磁漆4-7%裏酚醛細花紋皺紋漆39%以上。
水性塗料行業的應用,用途更為廣泛,能使塗料不沉降,易分散,光澤好等特性,在水性塗料用量為20-60%。
其它
另外,碳酸鈣在造紙工業起重要作用能保證紙的強度,白度,成本較低。在電纜行業能起一定的絕緣作用。還能作為牙膏的摩擦劑
參考資料
  • 1.    韓金榮.輕質碳酸鈣的應用及其發展前景[J].石油化工應用,2009,28(2):4-5;
  • 2.    楊經濤、奚志剛.發泡塑料製品與加工.北京:化學工業出版社,2012.7:57-57