Изучение природы извести и вообще соединений кальция началось в XVIII в. Шталь считал известь сложным телом, состоящим из землистого и водного начал. Блэк установил различие между едкой известью и углекислой известью, содержавшей «фиксированный воздух». Лавуазье в «Таблице простых тел» причисляет известь к простым телам. Элементарный кальций был получен Дэви в 1808 г.
Карбонат кальция используется как белый пищевой краситель Е170. Используется в быту для побелки потолков, покраски стволов деревьев, для подщелачивания почвы в садоводстве, входит в состав мела.
Физико-химические свойства
Карбонат кальция (углекислый кальций, кальцит, известняк, мел, мрамор) – неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и кальция. Химическая формула CaCO3.
Белый порошок или кристаллы, при прокаливании разлагается, плавится без разложения под избыточным давлением CO2. Растворим в разведенных соляной и азотной кислотах с выделением углекислого газа. Практически не растворим в воде.
Карбонат кальция — 5 дней для здоровья сердца
Метаболизм
Источники
В природе встречается в виде многочисленных минералов (кальцита, арагонита, ватерита и др.), является главной составной частью известняка, мрамора, мела, входит в состав скорлупы яиц птиц и пресмыкающихся, а также в состав раковин моллюсков и некоторых других беспозвоночных.
Функции в организме
Кальций – макроэлемент, участвующий в формировании костной ткани, процессе свертывания крови, необходим для поддержания стабильной сердечной деятельности, осуществления процессов передачи нервных импульсов.
Кальция карбонат – антацидное средство, нейтрализует свободную соляную кислоту в желудке, убирает симптомы раздражения слизистой. При приеме внутрь быстро снижает кислотность, поэтому применяется как «скорая помощь» при изжоге. Для усиления эффективности используется в комбинации с другими антацидами (например, карбонатом магния).
Нормы потребления
Установленный уровень потребности 500–1200 мг/сут. Верхний допустимый уровень потребления 2500 мг/сут.
Симптомы недостаточности
Боли в мышцах, судороги, спазмы, усталость, сонливость, ломкость ногтей – ранние признаки дефицита кальция. Хронический дефицит кальция может привести к ухудшению состояния зубов, развитию остеопороза.
Показания к применению
Кальция карбонат применяется:
- как антацид – при симптомах, связанные с повышенной кислотностью желудочного сока и рефлюкс-эзофагитом: изжога, кислая отрыжка, периодические боли в области желудка, чувство переполнения или тяжести в эпигастральной области, диспепсия (в т.ч. вызванные погрешностями в диете, приемом лекарственных препаратов, злоупотреблением алкоголем, кофе, никотином), диспепсия беременных;
- для профилактики и лечения остеопороза, рахита и кариеса у детей;
- как дополнительное средство при лечении кожных и аллергических заболеваний;
- при повышенной потребности в кальции;
- как антидот при отравлениях солями магния, щавелевой кислотой и ее растворимыми солями.
Безопасность (переносимость различных форм, симптомы гипервитаминоза)
Кальций проникает через плацентарный барьер, выделяется с грудным молоком. Применение при беременности и в период грудного вскармливания – по назначению врача.
Избыток кальция повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, образования камней в почках.
Противопоказания
Повышенная чувствительность к карбонату кальция; гиперкальциемия, тромбоз, тяжелый атеросклероз.
Особенности приема и взаимодействия
При одновременном приеме внутрь возможно замедление абсорбции других лекарственных средств.
Источник: etmportal.ru
Многоликий карбонат кальция: в природе, в промышленности, в быту.
Карбонат кальция (углекислый кальций) —неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и кальция. Химическая формула — CaCO3.
Карбонат кальция является распространенным минералом. В природе встречаются три полиморфные модификации (минералы с одинаковым химическим составом, но с различной кристаллической структурой): кальцит, арагонит и фатерит (ватерит).
Некоторые горные породы (известняк, мел, мрамор, травертин и другие известковые туфы) практически полностью состоят из карбоната кальция с некоторыми примесями. Кальцит является стабильным полиморфом карбоната кальция и встречается в самом разнообразном геологическом окружении: в осадочных, метаморфических и магматических горных породах.
Около 10 % всех осадочных пород составляют известняки, сложенные преимущественно кальцитовыми остатками раковин морских организмов. Арагонит является вторым по устойчивости полиморфом CaCO3 и в основном образуется в раковинах моллюсков и скелетах некоторых других организмов. Также арагонит может образовываться и в неорганических процессах, например в карстовых пещерах или гидротермальных источниках. Фатерит является наименее стабильной разновидностью этого карбоната, и очень быстро превращается в воде либо в кальцит, либо в арагонит. В природе встречается относительно редко, когда его кристаллическая структура стабилизирована теми или иными примесями
Известняки широко распространены в природе. Их огромные залежи, образовавшиеся миллионы лет назад из скелетов морских животных, составляют примерно 20% от общего количества осадочных пород. О месте и роли известняков в истории Земли говорит уже тот факт, что в геологии целая эпоха развития планеты называется меловым периодом.
Образовались известняки в результате не очень сложных, но длительных геохимических процессов. Реки ежегодно выносят в моря многие миллионы тонн извести в виде взвеси и в растворенном виде. При встрече речной воды с соленой морской образуется своеобразный «геохимический барьер», на котором растворимые соединения, в том числе и известь, выпадают в осадок, смешиваясь с илом. Часть бикарбоната кальция остается в растворенном состоянии и постепенно поглощается морскими растениями и животными.
В результате в течение миллионов лет огромное множество раковин погибших моллюсков и кораллов образовало колоссальные скопления углекислого кальция. Так возникли различные известняки, среди которых по породообразующим организмам различают коралловые, ракушечные, нуммулитовые, мшанковые, водорослевые и др.
Ракушечный карбонат кальция (или ракушечник) представляет собой довольно пористую породу, состоящую почти полностью из целых или раздробленных раковин морских организмов. Здесь встречаются раковины моллюсков разных видов, размеров.
Иногда внутренняя поверхность раковин покрыта щетками мелких прозрачных кристалликов кальцита. Если такой образец рассматривать при солнечном свете, то создается впечатление, что в камень вкраплены изысканные драгоценности.
В отличие от ракушечника нуммулитовые известняки состоят в основном из раковин одного вида — вымерших одноклеточных организмов рода нуммулитов, которые жили в позднем мелу в морях Евразии, Африки и Америки. Размеры их раковин колеблются от 1 до 10 см (а иногда и до 16).
Животные же класса мшанковых, напротив, характеризуются микроскопическими размерами: их длина доходит до 1 мм. Наибольшего разнообразия эти щупальцевые организмы достигали в палеозое, о чем свидетельствуют известняки с их окаменелостями.
Эти и другие разновидности известняков дают богатейший материал не только для геологии, но и для других наук, изучающих историю Земли: палеонтологии, палеоботаники и пр.
По форме слагающих компонентов выделяют также известняки оолитовые (гранулы 0,2-2 мм) и пизолитовые (гранулы и конкреции более 2 мм).
Интереснейшими проявлениями карбоната кальция являются сталактиты и сталагмиты. Эти пещерные образования, которые терпеливо создает природа, не только потрясают воображение, но и способны навевать поэтические настроения, как, например, у Сюлли-Прюдома:
Если присмотреться, то можно увидеть, что поверхность сталактитов из-за проступающих в некоторых местах мелких кристалликов кальцита кажется сахаристой, а под бугристо-сахаристой корочкой карбонатной породы обнаруживаются прозрачные, солнечно-желтоватые, иногда с радужной поверхностью кристаллы кальцита.
Иногда из этой грубой, «невзрачной» известняковой породы выкристаллизовываются роскошные каменные цветы. В трещинах, прожилках, жеодах можно обнаружить кристаллы кальцита, сросшиеся в пучки, напоминающие хризантемы, георгины, гвоздики. А на изломе внешне ничем не примечательного известнякового камня вдруг «расцветает» изысканная кальцитовая «ромашка». Схожесть с цветами усиливается окраской кальцитовых кристаллов, которые в зависимости от примесей могут быть коричневыми, желтыми, бежевыми, красными, розовыми, белыми или бесцветными.
Карбонат кальция многолик. Карбонат кальция вездесущ. А потому говорить о нем можно бесконечно. Каждый его образец, любой обломок при внимательном рассмотрении может стать объектом не только серьезного научного исследования, но и поэтического, художественного творчества. И в любом случае — лишний раз продемонстрировать бесконечное разнообразие природы.
Природный карбонат кальция — древнейший строительный отделочный камень, который отличают высокая прочность, долговечность, исключительные декоративные и экологические качества, чистота цвета, однородность структуры, простота обработки и монтажа, эффективная теплоизоляция, доступная стоимость.
Карбонат кальция — широко распространенная порода, состоящая из минерала кальцита. Она легко определяется по бурно протекающей реакции с HCl. Цвет желтоватый, серый, белый, черный. Известняки бывают органогенного и химического происхождения.
Органогенные известняки состоят из остатков организмов. Последние редко сохраняются полностью, чаще они раздроблены, а также изменены последующими процессами. Степень сохранности их указывает на условия отложения осадка и последующей истории формирования породы. Если возможно, следует определить, остатками каких организмов представлен карбонат кальция, по ним и дается название. Если организмы не определены и карбонат кальция состоит из целых раковин, его называют карбонат кальция-ракушечник, а если из битых — детритусовый карбонат кальция.
Разновидностью органогенного карбоната кальция является мел, состоящий главным образом из мельчайших раковин и порошкового кальцита. Мел — белая землистая порода, широко используемая в качестве сырья.
Известняки химического происхождения встречаются в виде плотных известняков; оолитовых известняков; известкового туфа.
Известняки применяются в качестве строительного материала в цементной промышленности, в металлургии. В размолотом виде карбонат кальция используется как удобрение.
А в природе известняки залегают мощными пластами — иногда до тысячи метров толщиной. Используют их во многих отраслях народного хозяйства: в качестве флюса в черной металлургии, для изготовления портландцемента, при производстве минеральных удобрений, соды, в стекольной промышленности и в строительстве — для кладки и облицовки стен.
Минерал, основный карбонат меди. Образует зелёные массы натёчной формы с радиально-волокнистым строением. Кристаллы мелкие, имеют столбчатый, пластинчатый, игольчатый вид. Красивейший поделочный камень насыщенно зеленого цвета.
Входит в состав раковин и эндоскелета большинства скелетных беспозвоночных, а также покровных структур некоторых одноклеточных организмов. Широко применяется в строительстве и химических производствах. В чистом виде кальцит белый или бесцветный.
Из примесей наибольшее значение имеет Fe; меньше Mn, Ca. Используют для производства огнеупоров и вяжущих материалов, в химической промышленности. Может быть бесцветный, белый, серо-белый, желтоватый, коричневый, сиреневато-розовый.
Натуральный камень белого, чаще молочного цвета, в основе которого крепкие панцири и раковины морских обитателей. Можно облицовывать марши крылечных лестниц и террасы. Натуральный состав ракушечника «разбавляет» песок — от 5 до 40%.
Образует призматические, столбчатые, таблитчатые, игольчатые и копьевидные кристаллы. Входит в состав перламутрового слоя раковин многих видов моллюсков, в экзоскелет кораллов. Арагонитом сложены тончайшие слои жемчуга. Меняет окраску от бесцветной до черной.
В ряде случаев включает примеси глинистых минералов, доломита, кварца, реже гипса, пирита и органических остатков, которые определяют название известняков. Обычно светло-серого цвета. Имеет универсальное применение в промышленности, сельском хозяйстве и строительстве.
Исландский шпат CaCO3
Кристаллы ромбической формы. Строение делает этот камень простым в обработке. Высокое двойное лучепреломление света. Кристаллы имеют различную окраску, преимущественно бледного с примесями. Используется в оптических и оптоэлектронных системах
Цвет — бесцветный или белый, желтоватый, буроватый (за счёт примеси гидроксидов железа и глинистых частиц). Спайность совершенная. Широко используется в строительстве. Ассоциируется с кальцитом, обладающим сходными диагностическими признаками
Цвет желтовато-белый, серый, красновато-коричневый, бледно-зелёный, иногда белый. Важная руда для получения железа. Присутствует практически во всех разновидностях окисленных железистых кварцитов. Используется в горном деле, как утяжелитель буровых растворов, и металлургической промышленности.
Метаморфическая горная порода, состоящая только из кальцита с примесями других минералов. Имеет различную окраску в зависимости от примесей. Используется для строительства.
Мраморный оникс CaCO3
Своеобразная разновидность мрамора с полосами. Образовался вследствие слияния и наслаивания расплавившихся горных пород. Полосы в камне бывают разного характера. Очень популярный поделочный камень.
Лазурит на карбонате 2CuCO3-Cu(OH)2
Представляет собой голубой карбонат меди, сопутствует малахиту и имеет сходное с ним происхождение. По химическому составу лазурит представляет собой водный карбонат меди. Минерал синего цвета со стеклянным блеском, хрупкий.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Что такое карбонат кальция, и где мы с ним можем встретиться
Перебирала недавно свои детские книги в поисках, что почитать сыну, и наткнулась на старую, но хорошо запомнившуюся с детства книгу А. Дитриха «Разноцветные истории». Мне подарили ее в третьем классе, и я, помню, зачитала её до заучивания наизусть.
Как ни странно, сейчас её уже не переиздают, по крайней мере, я нигде не смогла найти ни в продаже, ни на «пиратских» сайтах на скачивание.
Моему пятилетнему сыну она пока рановата для чтения, а вот для детей 8-9 лет, думаю, прекрасно подойдет. Здесь рассказывается об окружающем мире: из чего состоят горы, как образуются острова, как ученые прошлого изучали огонь и воздух.
Особенно мне нравилась первая повесть «Черным по белому».
Главный герой этой повести – обычный кусочек мела – и натолкнул меня на тему сегодняшней статьи. А что мы знаем о меле кроме того, что им пишут на школьной доске и на асфальте?
В общих чертах
Кто бы там что ни говорил о «натуральном» меле «без химии», но это как раз – самая типичная химия. Кальция карбонат – это и есть мел. Вещество, в состав которого входят по одному атому кальция и углерода и три атома кислорода.
Еще можете встретить название «углекислый кальций», это тоже верно.
Думаю, о внешнем виде долго говорить не надо – твердое белое вещество, не растворимое в воде, без вкуса и запаха.
Самое частое, где мы с ним сталкиваемся, это не только кусок мела из детского набора, но и скорлупа яиц, мелованная бумага, побелка и многое другое, о чем я напишу чуть ниже.
Кстати, не путайте с восковыми мелками – это совсем другое и не имеет никакого отношения к углекислому кальцию. Обычный мел, которым пишут на школьных досках, состоит из сорока процентов карбоната кальция и шестидесяти процентов гипса.
Так что, если вы прочитали чуть выше, что у мела нет вкуса, и решили со мной поспорить на основе своего опыта со школьным мелом, то знайте, что вы грызете не только карбонат, но и сульфат кальция, то есть гипс – отсюда и такой вкус.
Кому-то он кажется приятным, кому-то – нет. Я отношусь ко второй группе людей.
А насчет содержания карбоната кальция в скорлупе яиц есть интересный опыт, проведенный исследователем Дж. А. Маккеем – как знание химии помогло в экономике.
История, приключившаяся с одним фермером, чуть не разорила его – скорлупа куриных яиц была настолько тонкая, что при перевозке билось огромное количество яиц. Оказалось, что причина – в жаре и воде, которую пью куры.
Как именно была решена проблема, вы можете прочитать в группе « Занимательная химия », ссылки на которую в различных социальных сетях вы найдете под статьей.
Где встречается в природе
- известняк,
- мрамор,
- травертин,
- арагонит,
- фатерит,
- кальцит.
Думаю, эти названия вам мало что скажут, кроме, пожалуй, мрамора, его довольно легко представить. Кроме того, как я уже говорила, карбонат кальция входит в состав скорлупы яиц, а также с его помощью образуются сталактиты и сталагмиты в пещерах:
Ну а мел как осадочная порода также существует. Кроме карбоната кальция в него входит еще карбонат магния и оксиды некоторых металлов.
Где применяется
Два самых активных потребителя карбоната кальция – это строительная промышленность и производство пластмасс.
Ну, со строительством, думаю, все понятно – побелки, шпатлевки, герметики. Кроме того, большое количество этого вещества идет на производство красок (в качестве белого пигмента) и стекла.
Из мрамора строят красивейшие здания:
В производстве пластмасс он используется как наполнитель и наполнитель.
Остальные области применения карбоната кальция не слишком большие, но все равно без него не могут обойтись:
- производство бумаги;
- производство зубной пасты;
- медицина (при заболеваниях костей);
- пищевая промышленность (белый пищевой краситель Е170, регулятор кислотности, разрыхлитель);
- бытовая химия (чистящие средства);
- косметика (как белый краситель);
- сельское хозяйство (как известковое удобрение для кислых почв).
Немного хочу сказать про карбонат кальция в качестве пищевой добавки. Она считается безвредной. В основном, применяется как белый краситель, разрыхлитель, который предотвращает слеживание сыпучих продуктов.
В детском питании, например, он выступает как регулятор кислотности, а в шоколаде работает как стабилизатор.
Чаще всего его добавляют в концентрированное молоко и сливки, твердые сыры, порошок какао.
Как я уже сказала, количество добавляемого углекислого кальция настолько мало, что не может вызвать негативные последствия. Нормой считается 1,5 г чистого вещества в день. Это довольно приличное количество, которое вы никак не наберете с пищей, поэтому беспокоиться не нужно.
Воздействие на организм
Какие же есть полезные свойства этого вещества? Оно влияет на свертываемость крови и давление, поддержание стабильной сердечной деятельности, участвует в формировании костной ткани.
В медицине его применяют для:
- лечения изжоги;
- профилактики и лечения рахита;
- профилактики и лечения кариеса (детям);
- профилактики остеопороза.
Например, если вы пьете «Ренни» при изжоге, то прочитайте в инструкции его состав: карбонаты кальция и магния, так как они вступают в реакцию с соляной кислотой, находящейся в желудке, и нейтрализуют ее. Правда, тут есть свои тонкости, с которыми лучше посоветоваться с врачом.
Кстати, если вы решите, что вам срочно необходимо пополнить запасы кальция в организме, то не надо говорить, что вам нужен чистый кальций – это все-таки металл, причем, достаточно активный (вы же не глотаете железные гвозди, если у вас низкий гемоглобин). А вот его соединения будут в самый раз.
Я уже рассказывала о глюконате кальция и его применении. Иногда возникают споры, что лучше – глюконат или карбонат.
Если разбираться, то оба этих вещества хорошо усваиваются организмом, но глюконата требуется гораздо больше – в его составе кальция почти в четыре раза меньше, чем в карбонате.
Минус применения карбоната в том, что он нерастворим в воде, это может привести к образованию камней в почках.
Кстати, очень смешно читать про «органический» и «неорганический» кальций. Это – чушь! Нет таких понятий.
Сейчас наиболее «удобным» для организма считается цитрат кальция. Именно поэтому на разных «народных» форумах и сайтах можно встретить рецепты типа: истолочь куриную скорлупу, растворить её в лимонной кислоте (лимонном соке) и пить.
В принципе, с точки зрения химии способ правильный. В результате химической реакции между карбонатом кальция, находящемся в скорлупе, и лимонной кислотой образуется соединение под названием цитрат кальция, которое хорошо растворяется в воде.
Но как это повлияет на организм, я сказать не могу, я не врач. По отзывам врачей, оно не влияет на образование камней в почках и на кислотность желудочного сока, хорошо усваивается организмом.
Честно скажу, я этим рецептом не пользовалась – я больше доверяю аптечным препаратам, где строго выверена дозировка, а основной компонент тщательно очищен от ненужных примесей.
Ну а что касается камней в почках, которыми нас так усердно пугают все, кому не лень, то прием препаратов кальция – далеко не единственный «провокатор» их образования. Если вы пьете кофе или/и газированные напитки в бешеных количествах, употребляете много сахара и соли, ведете сидячий образ жизни, то не надо потом грешить на кальций.
Вот, пожалуй, и все на сегодня.
Всем желаю хорошего настроения! Я недавно нашла забавное видео, поделюсь им с вами:
KidsChemistry теперь есть и в социальных сетях. Присоединяйтесь прямо сейчас! Google+ , В контакте , Одноклассники , Facebook , Twitter
Источник: kidschemistry.ru