碳酸鈣 化學結構圖
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CAS:
471-34-1
中文名稱:
碳酸鈣
中文別名:
沉淀碳酸鈣;沉降碳酸鈣;輕鈣;輕質活性碳酸鈣;輕質碳酸鈣;碳酸鈣(1:1);碳酸鈣;方解石
英文名稱:
Calcium carbonate
英文別名:
PRECIPITATED CHALK;PARIS WHITE;WHITING;aeromatt;akadama;albacar;albacar5970;albafil
分子式:
CCaO3
分子量:
100.09
危險等級:

編號系統

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CAS號:471-34-1

MDL號:MFCD00010906

EINECS號:207-439-9

RTECS號:FF9335000

BRN號:8008338

PubChem號:

物性數據

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1.       性狀:白色微細結晶粉末,無臭無味,能吸收臭氣。
2.       相對密度(g/ m3,25/4℃):2.6-2.7   (2.710-2.930,重質碳酸鈣)
3.       相對蒸汽密度(g/cm3,空氣=1):2.5~2.7
4.       熔點(oC):1339℃  825-896.6(分解,輕質碳酸鈣)
5.       沸點(oC,常壓):未確定
6.       沸點(oC,5.2kPa):未確定
7.       折射率:1.49
8.       閃點(oF):138
9.       比旋光度(o):未確定
10.    自燃點或引燃溫度(oC):未確定
11.    蒸氣壓(kPa,25oC):未確定
12.    飽和蒸氣壓(kPa,60oC):未確定
13.    燃燒熱(KJ/mol):未確定
14.    臨界溫度(oC):未確定
15.    臨界壓力(KPa):未確定
16.    油水(辛醇/水)分配系數的對數值:未確定
17.    爆炸上限(%,V/V):未確定
18.    爆炸下限(%,V/V):未確定
19.    溶解性:可溶于乙酸、鹽酸等稀酸,難溶于稀硫酸,幾乎不溶于水和乙醇。
20.    比熱容(J/(g·℃)):0.836~0.8951(0~100℃)
21.    線性熱膨脹系數(℃):11.7×10-6(15~100℃)

毒理學數據

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急性毒性:LD50:6450mg/Kg(大白鼠經口),對眼睛有強烈刺激作用,對皮膚有中度刺激作用。


生態學數據

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該物質對環境基本沒有危害,但未經政府許可,勿將其倒入水中。

分子結構數據

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暫無

計算化學數據

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1.疏水參數計算參考值(XlogP):無

2.氫鍵供體數量:0

3.氫鍵受體數量:3

4.可旋轉化學鍵數量:0

5.互變異構體數量:無

6.拓撲分子極性表面積63.2

7.重原子數量:5

8.表面電荷:0

9.復雜度:18.8

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:0

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:2

性質與穩定性

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1.輕質碳酸鈣:無定形粉末,無味,無臭。稍有吸濕性,在干燥的空氣中穩定,遇酸分解。重質碳酸鈣:白色粉末,無臭無味。在空氣中穩定。幾乎不溶物水,在含有銨鹽或三氧化二鐵的水中微溶解。遇稀醋酸、稀鹽酸等發生泡沸而溶解,加熱放出二氧化碳并生成氧化鈣。其活性比普通碳酸鈣大,具有補強性。活性碳酸鈣:易分散于膠料之中,可提高補強性。碳酸鈣有輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣及膠體碳酸鈣之分。輕質碳酸鈣粒度約為5μm。

2.碳酸鈣晶須屬于文石型結構,白色粉末。針狀或纖維狀單晶。是一種分散性好、尺寸均勻的纖維狀物質。晶須的長徑比為20~30,熔點759℃。強度高、隔熱性能好,與樹脂相容性好。

3.碳酸鈣有方解石、文石、球霰石三種同質異形體。天然石灰石幾乎完全是方解石。用化學方法制得的是無色結晶粉末,幾乎不溶于水。



貯存方法

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1.食品級塑料袋外套編織袋包裝。

2.貯存于陰涼、干燥通風處。

3.不與毒害化學物品,液體酸類共貯。注意防潮。

合成方法

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 1.輕質碳酸鈣:

由石灰石生產輕質碳酸鈣包括煅燒、消化、碳化、分理、干燥、粉碎等工序。原料石灰石中的碳酸鈣含量應在96%以上,含鎂鹽1%左右,含鐵、鋁氧化物在0.5%以下。因此石灰石在使用前要挑選,并破碎至50~150mm。煤要求白煤,首先應破碎至38~50mm的粒度。
石灰窯為立窯,連續操作。將煤與石灰石之比為1∶8~1∶11的比例混合好,從頂上加入窯中,于900~1100℃下煅燒。原料從窯頂連續加入,生成的氧化鈣從窯底不斷取出。分解反應生成的二氧化碳經除塵、洗滌、干燥、壓縮1.送到碳化工序。氧化鈣加到化灰池中,用3~5倍的水進行消化,消化溫度為90℃左右,時間1.5~2h。消化后的石灰乳濃度為10~18°Bé。經過濾除去雜質后放于生漿儲池,攪拌下送至碳化塔中,碳化塔為立式氣體鼓泡反應器。將經過精制的二氧化碳氣體壓縮后,從碳化塔底部引入,通過氣體分布器進入塔內,與石灰乳接觸發生碳化反應。碳化溫度為60~70℃,碳化壓力為0.08MPa左右,碳化反應時間與二氧化碳的濃度,流量及料液容積而不同。碳化終點可用pH值的測定決定,當pH值為7左右時,即為終點。
碳化后的碳酸鈣漿料為熟漿,放于熟漿池中,然后用離心機脫水,脫水后的碳化鈣含水在32%至42%之間,稱為濕粉。將濕粉連續地輸入回轉干燥爐進行干燥,干燥爐出料的物料含水低于0.3%。再經冷卻、粉碎、過篩,即得成品。
2.活性碳酸鈣:生產原理與輕質碳酸鈣的生產原理基本相同。不同之處是碳化條件控制嚴格,以生成細微顆粒的碳酸鈣并加入1%~5%的硬脂酸、樹脂酸、木質素或陽離子表面活性劑等進行表面處理,以調整粒子的凝聚狀態并阻止結晶粒子長大。
以硬脂酸法為例介紹如下。
(1)膠的配制取4.5kg36°Bé的氫氧化鈉,加入70℃熱水40kg,攪拌為溶液。將15kg硬脂酸和40kg水加熱溶解后,在攪拌下緩緩加入上述配制的堿液中,生成硬脂酸鈉。然后,再加入6kg太古油。將溶液調至中性,再加水至總重量為162kg。此膠量可供3t成品表面處理。
(2)施膠操作在生產輕質碳酸鈣的過程中,從石灰石煅燒到碳化的所有設備及操作均適用于活性碳酸鈣的生產。將碳化后所生成的碳酸鈣漿狀物放入熱漿池中,在攪拌下,緩緩加入上述配制好的硬脂酸鈉太古油膠液。每噸產品加膠量54kg,要求成品中含酯量為0.5%。加完膠后繼續攪拌一段時間,使物料充分混合。
(3)后處理施膠后的碳酸鈣經離心脫水后,置于干燥器內,先經自然或常溫通風風干,使含水量降至10%~15%,再于80℃下烘干,使含水量在0.5%以下。然后先過24目篩、再過100目篩,即得成品。
重質碳酸鈣:首先將含有CaCO3在90%以上的白石在旋轉式破碎機中進行粗粉碎,使大塊巖石被破碎至能通過76mm的篩網。然后在錘式粉碎機,旋轉錘式磨、鼠籠式粉碎機或搗碎機、旋輥磨、硬磨機或輪碾機中進行細粉碎,使CaCO3破碎到能通過100目的篩網。最后再經附有粉碎收集器和真空管的雷蒙德真空磨或礫磨機進行粉化。再經空氣分離,即利用反作用旋轉或多葉導向板依靠離心分離作用除去過大尺寸的粒料。所得物料經篩選分級即得成品。反應方程式:

      

 

3.碳酸鈣晶須制法:預先在Ca(OH)2漿料加入1~2μm的針狀碳酸鈣晶須和磷酸類化合物,再通入CO2氣體得到碳酸鈣晶須。或將工業生石灰進行消化后,在一定濃度的氯化鎂溶液中,再通入二氧化碳氣體進行氣液反應,經脫水、干燥得到碳酸鈣晶須。

 

4.超細輕質碳酸鈣制法:通常采用石灰乳碳酸化法生產超細輕質碳酸鈣。石灰石經過煅燒分解為生石灰和二氧化碳。生石灰消化生成石灰乳。再向石灰乳中通入二氧化碳,進行碳酸化反應產生碳酸鈣,向碳酸鈣漿液中加入表面處理劑,進行粒子表面處理。然后,依次進行過濾、干燥、粉碎和篩分等工藝過程得到產品。
重質碳酸鈣:
(1).粉碎法:將白石(天然石灰石)先在顎式破碎機中粗碎,使其塊度達40-60mm,再用提升機提升至雷蒙粉碎機進行粉碎。用鼓風機將已粉碎之半成品吹至旋風分級器,進行分級。粗品返回粉碎機進行再加工。合格產品經旋風分離器分離即得產品。
超細碳酸鈣:
(2)研磨法:濕磨鈣的原料是重質碳酸鈣或白度>93°過、含鈣量>98%的方解石,經配料、濕磨、壓濾、燒干、包裝得。
(3).沉淀法:石灰石經高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳,將石灰水消化得氫氧化鈣,石灰乳經分級后與凈化的二氧化碳反應,碳化結晶時加入結晶控制劑,以控制結晶型,或加入乳化劑和表面處理劑,使活性劑與剛生成的微細碳酸鈣顆粒表面均勻覆蓋,碳化結晶后再經離心脫水、干燥、分級、包裝制得。反應方程式:

      

                                                                 

5.稱取100g優質大理石粉末,慢慢溶解于600mL 12%的稀鹽酸中,得到CaCl2溶液,繼續往此溶液中加入5g大理石粉末,攪拌后靜置數小時后,再加入Ca(OH)2約30g至溶液呈堿性,放在水浴上加熱30min,有沉淀生成時,將沉淀過濾除掉,再次加熱濾液,一邊攪拌一邊加入176g碳酸銨,析出沉淀,繼續加熱至沉淀完全析出,自然冷卻,抽濾,用少量水洗滌數次后放置于200℃的干燥器中干燥。

6.將工業品碳酸鈉用蒸餾水溶解成密度為1.2的溶液,靜置,過濾,以除去鈣、鎂雜質,經檢驗合格后,備用。將化學純氯化鈣用蒸餾水溶解成密度為1.15~1.18的溶液,邊攪拌邊緩慢加到上述碳酸鈉溶液中,保持碳酸鈉稍過量,進行反應:

靜置、過濾、離心甩干。用蒸餾水洗滌至 Cl- 、SO42- 離子含量符合要求,離心甩干,于110℃烘至半干,敲碎,再烘至無水分。
7.將1份硝酸鈣 ( 分析純)用2份蒸餾水溶解,過濾,濾液備用,用4份蒸餾水溶解1份碳酸銨 ( 化學
純) ,過濾,在攪拌下,慢慢加到已加熱到60℃的硝酸鈣水溶液中:

當反應完成后,靜置,使沉淀完全,傾出溶液,抽濾,用蒸餾水慢慢地洗至NO3-離子含量經檢驗格,于110℃下干燥,得試劑碳酸鈣。若采用高純級的硝酸鈣和碳酸銨,采用電導水,可按此法,在電爐上或烘箱內除去水分后,于220℃恒溫3~4h,即得光譜純碳酸鈣。

8.重質碳酸鈣主要采用置換法。將一定濃度的氯化鈣溶液加入至一定濃度的碳酸鈉溶液中,進行置換反應,再經沉淀、分離、干燥、粉碎、過篩而得。

9.天然碳酸鈣主要采用粉碎法。將含碳酸鈣在9 0%以上的天然白石礦,經粗碎、細碎、過篩而得。



用途

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1.輕質碳酸鈣可作為膨松劑、面粉處理劑、抗結劑、酸度調節劑、營養強化劑、固化劑等。我國規定可用于需添加膨化劑的各類食品及膠姆糖膠基,按GMP。也可用于面粉改良劑,最大使用量為0.03%;乳粉7.5~18g/kg;豆奶粉、豆粉4~20g/kg;軟飲料0.4~3.4g/kg;藕粉6~8g/kg;即食早餐谷物制品2~7g/kg。FDA(184.1192,2000)不做限制性規定,按GMP。本品作膨松劑使用時多與其他品種配合使用,與碳酸氫鈉、明礬等復配得到的膨松劑,遇熱則緩慢地釋出二氧化碳,使食品產生均勻、細膩的膨松體,可提高糕點、面包、餅干的品質。此外還有強化鈣的作用,碳酸鈣顆粒越小越易吸收。在日本,輕質碳酸鈣用作膨松劑,一般食品中用量為1%。

2.用作飼料營養強化劑。

3.碳酸鈣晶須是橡膠工業和塑料工業中使用最早,用量最大的填充劑之一。在橡膠工業中,廣泛用于膠管、膠板、膠布、膠鞋及醫療制品中,是降低制品成本的良好填料。在塑料工業中,主要用于軟聚氯乙烯復合物,塑料溶膠及玻璃纖維增強聚酯復合物等方面,如電線外皮、人造革及其他壓出壓延制品,一般用量為20份左右。在鈣塑材料中也有大量應用,如硬聚氯乙烯管材,板材等。另外,本品還廣泛用于造紙、涂料、油墨工業及日用化工產品中。

4.與一般粒狀碳酸鈣相比,碳酸鈣晶須表現出顯著的增強、增韌作用。 碳酸鈣晶須可用于增強塑料、橡膠。如用作聚酰胺、聚碳酸酯、熱塑性聚酯、ABS、PP等樹脂的增強改性劑,在降低成本的同時,還可以改善產品的彎曲強度、尺寸穩定性、熱穩定性能。在造紙工業用作高檔紙張填料,這種紙張可作為難燃紙用于室內裝飾等方面。碳酸鈣晶須無毒,是石棉的理想替代品,可代替石棉用作摩擦材料,制造汽車剎車片等摩擦材料。

5.是橡膠的填充料,可使橡膠色澤光艷、伸長率大、拉伸強度高、耐磨性能良好。還用作人造革、電線、聚氯乙烯、涂料、油墨和造紙等工業的填料。用于生產微孔橡膠時,可使其發泡均勻。

6.用作分析試劑,如作基準試劑。發射光譜分析中樣品助熔劑、揮發性助劑。還用作硅單晶切片膠、厚膜電容材料、光學玻璃及醫藥工業原料。

7.用作塑料、紙張、橡膠、涂料、油墨等的白色填充劑,為應用最廣的填充劑之一。其價格低廉,來源廣泛,相對密度小,除具有增量作用外,還可改善加工性能及制品的性能。在膠黏劑制造中,可用作環氧膠、尼龍密封膠、氯丁密封膠等的填充劑。在某些軟質聚氯乙烯中,有熱穩定作用,可減少熱穩定劑用量。用于聚氯乙烯糊可作為黏度調節劑。用于電線包皮、人造革等可提高制品的色調穩定性。日化行業中用作制造牙膏、牙粉等的原料。醫藥上用作胃和十二指腸潰瘍病的制酸劑及酸中毒時的解毒劑。農業上用作乳牛飼料添加劑及抗菌劑。工業廢氣處理中用于去除含硫廢氣中的SO2。水處理中用作工業廢水的中和劑及絮凝劑。油毛氈生產中用作防黏劑。葡萄酒釀造中用于消除酸味,還用作制造火柴、鉛筆、蠟筆、保溫材料、電焊條等的填料。

8. 用于制造香粉、粉餅、水粉、胭脂等原料,制造粉類化妝品時用作香精混合劑,還主要用于牙膏作摩擦劑,屬牙膏用的硬性磨料。

安全信息

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危險品標志: 刺激

安全標識:S26 S37/S39 S36/S37/S39

危險標識:R36 R41 R36/38 R37/38

表征圖譜

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  1. 碳酸鈣紅外圖譜(IR1)
    碳酸鈣紅外圖譜(IR1)

豆城化學產品商貿(天津)有限公司

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公司類型:
試劑
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10-50人

北京華威銳科化工有限公司

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公司類型:
工廠
公司規模:
10-50人

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化商網認證

公司類型:
試劑
公司規模:
10-50人

沈陽從科化工有限公司

化商網認證

公司類型:
工廠
公司規模:
10人以下

Codow可道-廣州和為化工有限公司

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公司類型:
工廠
公司規模:
100人以上

江西科特精細粉體有限公司

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公司類型:
工廠
公司規模:
10-50人
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