کربنات کلسیم در سنگ آهک ماده ی اصلی است

کربنات کلسیم، ماده اصلی سنگ آهک

کربنات کلسیم در سنگ آهک است. خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آن در پشت کاربردهای امروزی سنگ آهک و همچنین مناظر بی نظیر سنگ آهک در حومه شهر نهفته است.

کربنات کلسیم – اشکال معدنی

ماده اصلی معدنی سنگ آهک یک شکل بلوری از پودرکربنات کلسیم است که به کلسیت معروف است. اگرچه بلورهای کلسیت به سیستم بلورهای مثلثی تعلق دارند، اما طیف گسترده ای از اشکال کریستالی آن یافت می شود و در نتیجه کربنات کلسیم در سنگ آهک ماده ی اصلی آن است.

 تجزیه مجدد بلور کلسیت

شبکه کریستالی کلسیت یک سیستم مثلثی است. هنگامی که متن یا یک شی از طریق یک کریستال شفاف کلسیت مشاهده می شود، دو تصویر مشاهده می شود. پرتوهای نور هنگام عبور از بلور به دو روش مختلف شکسته می شوند.کریستالهای تک کلسیتی یک ویژگی نوری به نام birefringence (شکست دو برابر) را نشان می دهند. این دو پالایش قوی باعث می شود اجسامی که از طریق یک قطعه شفاف کلسیت مشاهده می شوند، دو برابر شود.شکل معدنی دیگر کربنات کلسیم آراگونیت نام دارد. شبکه کریستالی آن با کلسیت متفاوت است، و در نتیجه شکل بلوری متفاوت است.( یک سیستم ارتورومبیک با کریستال های سوزنی شکل)

کربنات کلسیم در سنگ آهک ماده ی اصلی است

بلورهای آراگونیت

آراگونیت یکی از دو شکل اصلی بلوری کربنات کلسیم است. شبکه کریستالی یک سیستم ارتورومبیک است که منجر به تولید بلورهای سوزنی شکل می شود.

انحلال پذیری

کربنات کلسیم در آب خالص حلالیت بسیار کمی دارد (۱۵ میلی گرم در لیتر در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد)، اما در آب باران که با دی اکسید کربن اشباع شده است، به دلیل تشکیل محلول بی کربنات کلسیم محلول، حلالیت آن افزایش می یابد. کربنات کلسیم از این جهت غیرمعمول است که با کاهش دمای آب، میزان حلالیت آن افزایش می یابد.

افزایش حلالیت کربنات کلسیم در آب باران اشباع شده با دی اکسید کربن، نیروی محرک فرسایش سنگهای آهکی است و منجر به تشکیل دراز مدت، غارها، استالاگمیت ها و استالاکتیت ها می شود. آب باران اسیدی ضعیف است و هنگامی که با سنگ آهک روبرو می شود، مقداری از کربنات کلسیم واکنش داده و محلول بی کربنات کلسیم را تشکیل می دهد.

در طی دوره های طولانی مدت، این عمل مداوم آب باران باعث حل شدن برخی از سنگهای آهکی شده و شکاف ها و غارهای زیرزمینی را ایجاد می کند. تشکیل استالاکتیت ها و استالاگمیت ها در واقع تغییر این فرآیند حل شدن است به این صورت که آب غنی از بی کربنات که از سقف غار می چکد تا حدی تبخیر می شود و یک رسوب کربنات کلسیم به جا می گذارد.

تجزیه حرارتی

همانطور که میدانیم کربنات کلسیم در سنگ آهک وقتی به بالای ۸۴۰ درجه سانتیگراد گرم می شود، تجزیه می شود، گاز دی اکسید کربن آزاد می کند و اکسید کلسیم – جامد سفید – را به جا می گذارد.اکسید کلسیم به آهک معروف است و یکی از ۱۰ ماده شیمیایی برتر است که سالانه توسط تجزیه حرارتی سنگ آهک تولید می شود.

تجزیه حرارتی کربنات کلسیم به آهک یکی از قدیمی ترین واکنش های شیمیایی شناخته شده است. چندین هزار سال است که از آهک در ملات (خمیر آهک، شن و آب) برای سیمان سازی و چسباندن سنگها به یکدیگر در ساختمانها، دیوارها و جاده ها استفاده می شود. تنظیم فرآیند ملات شامل چندین واکنش شیمیایی است.ابتدا آهک با اضافه شدن آب واکنش داده تا هیدروکسید کلسیم تولید شود (آهک ذوب شده).با گذشت زمان، این واکنش با دی اکسید کربن موجود در هوا باعث ایجاد بلورهایی از کربنات کلسیم می شود که دانه های شن را بهم قفل می کند و ماده ای شبیه سنگ سخت ایجاد می کند.

واکنش با اسیدها

مانند تمام کربناتهای فلزی، کربنات کلسیم با محلولهای اسیدی واکنش داده و گاز دی اکسید کربن تولید می کند. این واکنش است که باعث سوختن سنگ آهک می شود وقتی اسید کلریدریک رقیق روی سطح آن قرار می گیرد.

کربنات کلسیم در سنگ آهک قرن هاست که در کشاورزی استفاده می شود. برای خنثی سازی ترکیبات اسیدی در خاک و تأمین کلسیم، که از مواد مغذی ضروری گیاه است و در مزارع پخش می شود. امروزه، بسته به نیاز خاک، گزینه هایی که در دسترس کشاورز است:

    آهک – CaO

    آهک ذوب شده – Ca (OH) 2

    سنگ آهک کلسیتی خالص خرد شده – CaCO3

    سنگ آهک دولومیتی – CaMg (CO3) 2

در پزشکی، از داروهای ضد اسید حاوی مقادیر کمی کربنات کلسیم در درمان “اسید معده” استفاده می شود. واکنش شیمیایی رخ داده شامل خنثی سازی اسید اضافی با کربنات کلسیم است. مارک هایی مانند Quick-Eze و TUMS دارای کربنات کلسیم به عنوان ماده “فعال” هستند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.