هل تعرف الهويات الحادية عشر لكربونات الكالسيوم؟

كربونات الكالسيوم مركب غير عضوي له الصيغة الكيميائية CaCO3. في الطبيعة، كربونات الكالسيوم يحتوي على هويات متعددة، بما في ذلك الكالسيت والحجر الجيري والرخام والرخام الأبيض والطباشير والهوابط والترافرتين، إلخ. وهو أيضًا المكون الرئيسي للشعاب المرجانية والأصداف وقشور البيض، إلخ.

الكالسيت

الكالسيت هو أكثر معادن كربونات الكالسيوم شيوعًا في الطبيعة. وهو أحد هويات كربونات الكالسيومسُمي الكالسيت لأن سحقه يُنتج العديد من الشظايا المربعة الشكل. وهو المعدن الرئيسي في الحجر الجيري والرخام والهوابط والحجر الجليدي. يحتوي الكالسيت عادةً على كالسيوم أكثر من الرخام والحجر الجيري، حيث يصل إلى أكثر من 991 طنًا لكل طن.

يمكن تصنيف الكالسيت إلى كالسيت كبير، وكالسيت صغير، وحجر جليدي. يتميز الكالسيت الكبير بانقسام واضح ومنتظم وشفافية عالية.
الكالسيت الصغير ذو انقسام غير منتظم، ناعم، وغير منتظم. الكالسيت نفسه عديم اللون أو أبيض، ولكنه غالبًا ما يحتوي على عناصر مثل الحديد والمنجنيز والنحاس، مما يُعطيه ألوانًا متنوعة.

أيسلندا سبار

الكالسيت الشفاف عديم اللون هو أنقى بلورات كربونات الكالسيوم في الطبيعة. اكتُشف لأول مرة في أيسلندا، ولذلك يُطلق عليه اسم "سبار أيسلندا". يتميز سبار أيسلندا بثنائية انكسار قوية وأعلى دالة استقطاب. وهو مادة بصرية مهمة وبلورة طبيعية لا يمكن تصنيعها أو استبدالها صناعيًا.

تُنتج بلورات سبار آيسلندا عالية الجودة في عروق الكالسيت من البازلت والزيوليت. تُستخدم هذه البلورات غالبًا في مناشير الاستقطاب والأفلام الاستقطابية في الصناعة البصرية. وهي المادة الأساسية في تصنيع أجهزة رصد البقع الشمسية الفلكية والمناظير الكبيرة. كما تُستخدم في مناشير المرايا ثنائية اللون المصنوعة من الأحجار الكريمة.

الحجر الجيري (الصخر)

الحجر الجيري هو الاسم التجاري للحجر الجيري كمادة خام معدنية. وهو صخر كربوني مكونه الرئيسي الكالسيت. غالبًا ما يحتوي على الدولوميت ومعادن طينية ومعادن فتاتية، وله ألوان رمادية، وأبيض مائل للرمادي، وأسود مائل للرمادي، وأصفر، وأحمر فاتح، وأحمر مائل للبني، وألوان أخرى.

الحجر الجيري مادة خام لتحضير الأسمنت، والزجاج، وكربيد الكالسيوم، ورماد الصودا، وأكسيد الكالسيوم، وهيدروكسيد الكالسيوم، وكربونات الكالسيوم الخفيفة، وغيرها. كما يمكن معالجته مباشرةً وتحويله إلى حجر وحجر مكسر لاستخدامه في مواد البناء. ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات عديدة، مثل علم المعادن، وحماية البيئة، والأغذية، والأدوية، والمطاط، والبلاستيك، وصناعة الورق، والحبر، والطلاء، ومستحضرات التجميل، وغيرها.

الرخام (الصخر)

يتكون الرخام أساسًا من الكالسيت والدولوميت. كما يحتوي على معادن مثل الولاستونيت، والتالك، والتريموليت، والديوبسيد، والبلاجيوكليز، والكوارتز، والمغنيسيت. يتميز الرخام ببنية حبيبية مُعاد تبلورها، وملمس متكتل (قد يكون مُخططًا). الرخام النقي أبيض اللون، ولكن عند احتوائه على شوائب، قد يكون له ألوان مُتنوعة وخطوط جميلة. وهو حجر بناء زخرفي رئيسي ومادة نحت.

الرخام الأبيض

الرخام الأبيض هو أجود أنواع الرخام الأبيض، ويتكون بشكل أساسي من CaCO3 وMgCO3 وSiO2، ويحتوي أيضًا على كمية صغيرة من Al2O3 وFe2O3 وما إلى ذلك.

الطباشير

الطباشير رواسب دقيقة الحبيبات من كربونات الكالسيوم، بالإضافة إلى نوع من الكالسيت. يشتق اسمه من الكلمة اللاتينية "طين"، نسبةً إلى الطباشير الموجود في طبقات العصر الطباشيري العلوي. يتكون الطباشير من ترسب كربونات الكالسيوم من أصداف اللافقاريات البحرية، وخاصةً الكوكوليثات.

الطباشير ناعم، رخو، ومسامي، ويُستخدم غالبًا كطلاء. صُنع طباشير السبورة القديمة من الطباشير. في أوروبا، يُنتج حوالي ١٦١ طنًا من كربونات الكالسيوم الثقيلة باستخدام الطباشير كمادة خام.

الهوابط

تُعرف أيضًا باسم الصواعد، وهي عبارة عن رواسب كربونات الكالسيوم المتنوعة التي تشكلت في ظروف جيولوجية محددة في الكهوف على مر العصور الجيولوجية الطويلة. وتشمل هذه التكوينات الهوابط والصواعد والأعمدة.

يتكون الحجر الجيري بشكل رئيسي من كربونات الكالسيوم. عند التقاءه بالماء المحتوي على ثاني أكسيد الكربون المذاب، يتفاعل لتكوين بيكربونات الكالسيوم القابلة للذوبان. يذوب الماء المحتوي على بيكربونات الكالسيوم عند تسخينه أو عند انخفاض الضغط فجأةً. يؤدي هذا إلى تحلل بيكربونات الكالسيوم، مكونةً كربونات الكالسيوم ومطلقةً ثاني أكسيد الكربون. مع تسرب الماء ببطء إلى الأسفل، تخضع بيكربونات الكالسيوم لهذا التفاعل. تتشكل بعض الرواسب على سقف الكهف، بينما يتشكل بعضها الآخر على أرضيته.
مع مرور الوقت، تتشكل الهوابط على السقف، والصواعد على الأرض. وعندما تلتقي الهوابط والصواعد، تُشكلان عمودًا.

الترافرتين

يُعرف أيضًا باسم الترافرتين، ويتشكل عندما تقترب المياه الجوفية المحتوية على بيكربونات الكالسيوم من السطح أو تتعرض له. مع تسرب ثاني أكسيد الكربون، يترسب كربونات الكالسيوم كيميائيًا. يتشكل على السطح من ينابيع الكارست والأنهار ومياه البحيرات، مكونًا كربونات كالسيوم ثانوية كبيرة المسامية. المكونات المعدنية الرئيسية للترافرتين هي الكالسيت والأراجونيت. تتنوع أشكال الترافرتين بشكل كبير، وغالبًا ما تكون على شكل مخاريط، وتلال، ومراوح، وهوابط.

المرجان

يتكون المرجان من تراكم الهياكل الكلسية التي تفرزها سلائل المرجان. يتكون تركيبه الكيميائي بشكل رئيسي من كربونات الكالسيوم (CaCO3)، على شكل تجمعات كالسيتية دقيقة التبلور. يحتوي تركيبه أيضًا على كمية معينة من المواد العضوية. غالبًا ما يكون المرجان متفرعًا بخطوط طولية. لونه عادةً أبيض، مع بعض الأصناف الزرقاء والسوداء.

صدَفَة

الصدفة هي الغطاء الخارجي للحيوانات الرخوة التي تعيش قرب الماء. تتكون من إفراز خلية غدية خاصة لحماية أجزائها الرخوة.
تتكون القشرة بشكل رئيسي من طور غير عضوي وطور عضوي. يتكون الطور غير العضوي من حوالي 95-99.9% من كربونات الكالسيوم (كالسيت، أراجونيت، فاتريت، وأشكال غير متبلورة). في نفس درجة حرارة الغرفة، يكون الكالسيت هو الشكل الأكثر استقرارًا، والأراجونيت مستقر نسبيًا، والفاتريت هو الأقل استقرارًا. يتكون الطور العضوي من حوالي 0.1-5% من المواد العضوية (بروتينات، جليكوبروتينات، عديدات السكاريد، كيتين، دهون، إلخ)، ويحتوي على عناصر مثل الكالسيوم، والكربون، والأكسجين، والهيدروجين، والسترونشيوم، والمغنيسيوم.
بالمقارنة مع معادن كربونات الكالسيوم الطبيعية، تتميز الأصداف بتركيبة فريدة متعددة المستويات والمقاييس، تجمع بين الطوب والطين. وبفضل تركيبها الطبقي متعدد المستويات، تتميز الأصداف بخصائص ممتازة، مثل المتانة العالية والقوة العالية.

قشر البيض

تتكون قشور البيض من 93% CaCO3، و1.0% MgCO3، و2.8% Mg3(PO4)2، و3.2% من المواد العضوية.
تحتوي نفايات قشور البيض على موارد كالسيوم وفيرة، وهي مواد خام حيوية مهمة لإنتاج كربونات الكالسيوم وأكسيد الكالسيوم. تتميز بمزايا السلامة والمحافظة على البيئة، ويمكن استخدامها كمحفزات وممتزات وإضافات. يمكن استخدام كربونات الكالسيوم من قشور البيض لتحضير أسيتات الكالسيوم، وبروبيونات الكالسيوم، ولاكتات الكالسيوم، وغلوكونات الكالسيوم، وسترات الكالسيوم، وبيروفات الكالسيوم، ومالات الكالسيوم، وكالسيوم عصير الفاكهة، وكبريتات الكالسيوم، وبيروكسيد الكالسيوم.

خاتمة

في الطبيعة، تُظهر هويات كربونات الكالسيوم الإحدى عشرة تنوعها وأهميتها في مختلف البيئات والأنظمة البيولوجية. فهي موجودة في كل مكان، من الصخور والمعادن إلى هياكل الكائنات البحرية. وتؤثر بعمق على الدورات الطبيعية للأرض وجميع جوانب المجتمع البشري. هذه الهويات المتعددة تجعل كربونات الكالسيوم عنصرًا أساسيًا في الدورات الجيوكيميائية، مما يوفر إمكانيات بحثية وتطبيقية لا حصر لها.

مسحوق ملحمي

مسحوق ملحميأكثر من ٢٠ عامًا من الخبرة في صناعة المساحيق فائقة النعومة. ندعم بنشاط تطوير المساحيق فائقة النعومة، مع التركيز على عمليات التكسير والطحن والتصنيف والتعديل. تواصل معنا للحصول على استشارة مجانية وحلول مُخصصة! فريقنا من الخبراء مُلتزم بتقديم منتجات وخدمات عالية الجودة لتعزيز قيمة معالجة مساحيقك. إيبك باودر - خبيرك الموثوق في معالجة المساحيق!