Uhličitan vápenatý

Uhličitan vápenatý je převládající látkou, která přirozeně existuje ve skalách, především ve formách kalcitu a aragonitu, přičemž vápence je nejznámějším zdrojem. Získává se těžební nebo lov a je označován jako uhličitan vápenatý (GCC). Alternativně může být uhličitan vápenatý vyroben z oxidu vápenatého. To zahrnuje přidání vody k vytvoření hydroxidu vápenatého, následované průchodem oxidu uhličitého roztokem, aby se srážení uhličitanu vápenatého způsobilo. Tato výsledná forma je známá jako vysrážený uhličitan vápenatý (PCC).

Synonyma: Argonite, Calcite, Chalk, Lime, Limestone, Marble, Ground Calcium Carbonate, GCC, Precipitated Calcium Carbonate, PCC, E170
Chemický vzorec: CaCO3
Číslo CAS: 471-34-1

Charakteristika

Molární hmotnost: 100.086 g/mol

Bod tání: 825 °C

Bod varu: decomposes

Hustota: 2.71 g/cm³ (Calcite), 2.83 g/cm³ (Aragonite)

Formuláře: Šedá, Prášek, Bílý

Použití a aplikace

Klíčové aplikace

Pečení
Lepidla a tmely
Zemědělský
Domácnost průmyslová
Barvy a povlaky
Guma
Podlahové krytiny
Plnivo
Hutnictví
Plasty a polymery
Aditiv potravy
Výživové doplňky
Úprava vody
Ropa a plyn
Buničina a papír
Automobilový průmysl
Osobní péče
Krmivo pro zvířata

Odvětví

Buničina a papír
Pharma
Ropa a plyn
Polymery
Čištění
Povlaky a konstrukce
Hornictví
Kosmetika
Úprava vody
Jídlo
Výživa zvířat
Zemědělství
Maziva
Chemické zpracování
Guma

Uhličitan vápenatý

Uhličitan vápenatý je známý také pod běžným názvem uhličité vápno a jedná se o chemickou sloučeninu prvků vápníku, uhlíku a kyslíku, která má velký význam pro průmysl.

Uhličitan vápenatý je jednou z nejrozšířenějších sloučenin na Zemi. Vyskytuje se především ve vápencích, křídě a mramorech ve formě minerálu kalcitu, který je jedním z nejběžnějších minerálů v zemské kůře a tvoří asi pět procent jejího celkového množství.

V živočišné říši se uhličitan vápenatý nachází v exoskeletu korýšů, korálů, mlžů, plžů a prvoků. Byl nalezen také v rostlinném světě. Dalšími modifikacemi uhličitanu vápenatého jsou minerály aragonit (odvozený od nejvýznamnějšího výskytu tohoto minerálu v Aragonii) a vaterit.

Vzhledem k tomu, že průmysl vyžaduje co nejbělejší uhličitan vápenatý, je navzdory velkým přírodním ložiskům vhodných k těžbě jen několik málo ložisek. Největším spotřebitelem uhličitanu vápenatého je papírenský průmysl (využívající především ložiska ve Francii, Itálii, Německu, Norsku a Rakousku), dále pak průmysl plastů a stavebních materiálů.

Přírodní uhličitan vápenatý se v průmyslu označuje jako GCC (mletý uhličitan vápenatý). Syntetický uhličitan vápenatý se označuje jako PCC (precipitovaný uhličitan vápenatý).

Vlastnosti

Uhličitan vápenatý je bílá krystalická pevná látka bez zápachu, která je prakticky nerozpustná ve vodě, ale dobře se rozpouští v kyselinách za vzniku pěny a oxidu uhličitého. Vápníková sůl kyseliny uhličité patří do skupiny uhličitanů. Uhličitan vápenatý se rozkládá na oxid vápenatý a oxid uhličitý přibližně od 600 stupňů Celsia.

Uhličitan vápenatý se vyskytuje v několika bezvodých a dvou hydrátových modifikacích a v dalších amorfních formách. Nejdůležitějšími variantami jsou kalcit a aragonit.

Syntetický uhličitan vápenatý (PCC) se vyrábí především srážením s oxidem uhličitým.

Uhličitan vápenatý v papírenském průmyslu

Uhličitan vápenatý se používá hlavně v papírenském průmyslu jako plnivo a nátěrový pigment. Pomáhá zlepšovat kvalitu, hladkost, neprůhlednost a jas, a tím i tiskové vlastnosti papíru.

Uhličitan vápenatý ve stavebnictví

Ve stavebnictví se uhličitan vápenatý používá především při výrobě cementu (křemičitan vápenatý, hlinitan vápenatý) a hašeného vápna. Ve formě kamenné moučky je uhličitan vápenatý také důležitým plnivem a má význam i pro výrobu malty, omítek a barev.

Uhličitan vápenatý v plastikářském průmyslu

Uhličitan vápenatý se široce používá v plastikářském průmyslu jako plnivo a zpevňující látka pro mnoho plastů, jako je polypropylen (PP), polyethylen (PE) a polyvinylchlorid (PVC). Jeho použití zlepšuje mechanické vlastnosti plastů, jako je tuhost, pevnost a odolnost proti nárazu, a zároveň snižuje výrobní náklady. Uhličitan vápenatý také usnadňuje zpracování plastů tím, že zlepšuje tokové vlastnosti a tvarovatelnost materiálů. V neposlední řadě vytváří atraktivnější vzhled.

Uhličitan vápenatý v zemědělství

Vápněním půdy uhličitanem vápenatým zlepšuje zemědělský průmysl úrodnost půdy a zabraňuje jejímu okyselování.

Uhličitan vápenatý hraje roli také v chovu hospodářských zvířat. Zde slouží jako zdroj vápníku, který převyšuje požadavky zvířat na minerální látky a podporuje například produkci vajec u drůbeže.

Uhličitan vápenatý v potravinářském průmyslu

Uhličitan vápenatý je v potravinářském průmyslu povolen pod názvem E 170 jako potravinářská přídatná látka bez omezení maximálního množství. Uhličitan vápenatý se používá především jako barvivo, ale slouží také jako vápenatá přísada, plnidlo, regulátor kyselosti nebo protispékavá látka pro výrobky, jako je kuchyňská sůl, koření a směsi na pečení.

Další použití uhličitanu vápenatého

Uhličitan vápenatý se používá ve farmaceutickém průmyslu v lécích na regulaci kyselosti žaludku a jako doplněk stravy mimo jiné k léčbě nedostatku vápníku a osteoporózy.

V ropném a plynárenském průmyslu se uhličitan vápenatý přidává do vrtných kapalin za účelem regulace hustoty bahna a stabilizace vrtů. Pomáhá regulovat tlak a zabraňuje nekontrolovanému přítoku kapalin. Používá se také k utěsnění pórů a trhlin v horninových formacích, čímž se snižují ztráty vrtných kapalin během vrtání.

Uhličitan vápenatý zlepšuje kvalitu vody a chrání infrastrukturu systémů na úpravu vody. Používá se k regulaci hodnoty pH kyselé vody a zabraňuje tak korozi potrubí a systémů. Používá se také ke změkčování vody.

V kosmetickém průmyslu se uhličitan vápenatý používá jako abrazivum v zubních pastách a jako zahušťovadlo v krémech a pleťových vodách. V make-upech, jako jsou pudry a podkladové báze, slouží jako cenově výhodné plnidlo.

V čisticím průmyslu se uhličitan vápenatý používá jako abrazivum ve výrobcích, jako jsou čisticí prostředky a prášky. Používá se také jako levné plnivo do mýdel, čisticích prostředků a dalších čisticích prostředků.

V těžebním průmyslu se uhličitan vápenatý používá jako výplň vrtů pro zvětšení jejich objemu a zajištění jejich stability. Jako flotační činidlo pomáhá uhličitan vápenatý oddělovat určité minerály od jiných tím, že ovlivňuje povrchové vlastnosti částic.

V metalurgii se uhličitan vápenatý používá především jako tavidlo a čisticí prostředek: Při výrobě oceli se používá jako tavidlo k vázání a odstraňování nečistot, jako je struska a oxidy. Jako čisticí prostředek se uhličitan vápenatý používá k odstranění nečistot a strusky z povrchu kovů před jejich dalším zpracováním nebo rafinaci.

V gumárenském a kaučukářském průmyslu se uhličitan vápenatý používá především jako plnivo, které zvyšuje objem konečného výrobku, a tím snižuje výrobní náklady. Zlepšuje také zpracovatelské vlastnosti kaučuku a dodává mu dodatečnou pevnost a tuhost.

Použití uhličitanu vápenatého jako plniva v průmyslu lepidel, tmelů a maziv nejen zlepšuje konzistenci a zpracovatelnost, ale také šetří náklady. Jako zahušťovadlo reguluje viskozitu směsí lepidel a tmelů.

Uhličitan vápenatý má velký význam pro chemický průmysl jako výchozí surovina pro výrobu sloučenin vápníku, jako je oxid vápenatý (pálené vápno) a hydroxid vápenatý (hašené vápno). Používá se také jako acidobazická reakční látka, například k neutralizaci kyselin nebo jako regulátor pH.