ما هو النقاء العالي كربونات الكالسيومفي التصنيع التقليدي، يُعد هذا المفهوم مبهمًا. على سبيل المثال، نظرًا لانخفاض نسبة شوائب الحديد وكربونات الكالسيوم 98%، قد يُطلق عليه البعض كربونات الكالسيوم عالية النقاء. ولكن في تطبيقات المواد عالية الجودة، لا يُلبي هذا المنتج معايير النقاء العالية. كربونات الكالسيوم عالية النقاء يُستخدم على نطاق واسع في المكونات الإلكترونية، والمكثفات، والمستحضرات الصيدلانية، والمكملات الغذائية، ومستحضرات التجميل، والسيراميك، والزجاج البصري، والمواد الفلورية، والكواشف المخبرية. ملاحظة: كربونات الكالسيوم عالية النقاء المذكورة هنا هي الكالسيوم الخفيف والكالسيوم النانوي. يتراوح حجم جسيماتها بين عشرات النانومترات وميكرونين، ولها شكل كروي أو شبه كروي.
تعريف وتصنيف النقاء العالي كربونات الكالسيوم
لنأخذ تصنيف الشركة لكربونات الكالسيوم عالية النقاء كمثال:
- 93.0% كربونات الكالسيوم هي درجة صناعية
- 96.0% هو نوع خاص من الفولاذ
- 98.0% هو درجة السيراميك
- 99.0% هو درجة الفلورسنت
- 99.8% هي درجة بصرية
- 99.99% هو مادة عالية النقاء.
وفقًا لمعايير النقاء الكيميائي، يمكن أيضًا تصنيف كربونات الكالسيوم إلى:
- 99.8% (GR) نقاء فائق
- نقاء تحليلي 99.7% (AR)
- نقاء كيميائي ≥99.5% (CP).
بالإضافة إلى ذلك، تختلف متطلبات النقاء في التطبيقات العملية، مثل:
- 99.0% للمواد الصيدلانية
- 99.5% للمواد الإلكترونية
- 99.3% للكواشف الكيميائية
- 99.99% لتخليق ملح الكالسيوم عالي النقاء.
لتحقيق نقاء عالٍ لكربونات الكالسيوم، يُعدّ التحكم في الشوائب أمرًا بالغ الأهمية، إذ تؤثر الشوائب بشكل مباشر على النقاء وأداء الاستخدام. يُظهر تحليل تركيب الحجر الجيري ما يلي:
- سيليكا (SiO₂) 0.07-1%
- الألومينا (Al₂O₃) 0.02-1%
- أكسيد الحديد (Fe₂O₃) 0.03-1%
- أكسيد الكالسيوم (CaO) 48-55.22%
- أكسيد المغنيسيوم (MgO) 0.08-1%،
وكذلك الشوائب المعدنية المختلفة مثل الرصاص والباريوم والسترونشيوم.
علاوة على ذلك، أثناء عملية تحضير كربونات الكالسيوم، يمكن للإضافات الكيميائية ومعدات المعالجة أن تضيف شوائب إضافية، والتي يجب التقليل منها.
استخدام كربونات الكالسيوم عالية النقاء
الكواشف والمواد
تُستخدم كواشف كربونات الكالسيوم عالية النقاء لتحديد الهالوجينات في تفاعلات المركبات العضوية، وتحليل الماء، وتحديد الفوسفور، وتحليل السيليكات باستخدام كلوريد الأمونيوم. كما تُستخدم لتحضير محاليل كلوريد الكالسيوم لمعايرة محاليل الصابون، ولزراعة خلايا الحشرات، وغيرها من التطبيقات.
- يُعرف الكاشف عالي النقاء (99.8%) أيضًا بالدرجة الأولى أو الكاشف المضمون. يتميز بأعلى نقاء وأقل نسبة شوائب، وهو مناسب للتحليلات الدقيقة والدقيقة والأبحاث العلمية.
- تُعرف النقاء التحليلي (99.7%) أيضًا بكاشف من الدرجة الثانية. نقاوتها أقل بقليل من النقاء العالي، وهي مناسبة للتحليلات المهمة والأبحاث العامة.
- تُعرف نقاوة المادة الكيميائية (≥99.5%) أيضًا بكاشف من الدرجة الثالثة. نقاوتها أقل بكثير من نقاوة التحليل، وتُستخدم في التحليلات العامة في الصناعة والتعدين والمدارس.
المواد الإلكترونية
يمكن تقسيم كربونات الكالسيوم الشائعة للاستخدام الإلكتروني إلى فئتين: فئة ممتازة (نقاء 99.5%) وفئة أولى (نقاء 99.3%). يُستخدم كربونات الكالسيوم عالية النقاء كمادة مالئة في المواد الإلكترونية، مما يُساعد على تقليل اعتماد ثابت العزل الكهربائي على درجة الحرارة، وتغيير درجة حرارة كوري، وتحسين مقاومة الجهد، وتعزيز الخواص الكهروضوئية. ويمكن استخدامه في حماية الحد من التيار، وإزالة المغناطيسية، وبدء التشغيل، وعناصر التسخين (PTC)، والمكثفات الخزفية متعددة الطبقات (MLCC)، ومكونات الميكروويف، والمكونات الكهرضغطية/المقاومة للضغط. كما يُستخدم كمُنقّي حبيبات لتيتانات الباريوم في الرقائق الخزفية، وفي مواد مكثفات الأغشية الخلفية، وككواشف إلكترونية.
تشير الأبحاث إلى أنه عندما يتم تقليل محتوى الشوائب في كربونات الكالسيوم إلى 0.01-10 جزء في المليون أو حتى إلى مستوى جزء في المليار، مع شوائب معدنية أقل من 1 جزء في المليار ومستويات غبار عند 0-2 جزء في المليار، فإن كربونات الكالسيوم مناسبة لمعالجة الدوائر المتكاملة 0.35-0.8 ميكرون.
مواد كيميائية عالية النقاء
وفقًا للأبحاث، يُستخدم كربونات الكالسيوم بنقاء 99.99% على نطاق واسع في مواد فلوريد الكالسيوم الضوئية أحادية البلورات عالية النقاء، والمواد الفلورية، والحشوات الإلكترونية، وأملاح الكالسيوم عالية النقاء، وغيرها من المواد الأساسية. من بين هذه المواد، تُصنع مواد فلوريد الكالسيوم الضوئية أحادية البلورات عالية النقاء (99.99%) باستخدام كربونات الكالسيوم عالية النقاء كمادة خام، وتحدد نقاء كربونات الكالسيوم نقاء فلوريد الكالسيوم.
بالإضافة إلى فلوريد الكالسيوم البصري، يُستخدم كربونات الكالسيوم عالية النقاء مباشرةً كمُعزز لمغذيات الكالسيوم، أو كوسيط في إنتاج أملاح الكالسيوم عالية النقاء، مثل سترات الكالسيوم. في هذه التطبيقات، يُعدّ محتوى شوائب المعادن الثقيلة الضارة شرطًا بالغ الأهمية، ولم تُوحَّد معايير النقاء بعد.
المواد البصرية
تُصنّف بعض الشركات كربونات الكالسيوم، بنقاء 99.8%، كصنف بصري، ويمكن استخدامها في تحضير زجاج النيوديميوم البصري والمواد الفلورية. نسبة الشوائب فيها منخفضة للغاية. على سبيل المثال، تُظهر بيانات منتجات إحدى الشركات ما يلي:
- الصوديوم والبوتاسيوم: 0.002%
- المغنيسيوم: 0.02%
- كبريتات: 0.01%
- الحديد: 0.0005%
- الكلور: 0.01%، وهو أقل بكثير من كربونات الكالسيوم العادية.
بالإضافة إلى مواد مسحوق كربونات الكالسيوم عالية النقاء، تتميز بلورات سبار أيسلندا (الكالسيت الشفاف) بتركيب كيميائي نقي. وتتميز بخصائص انكسار واستقطاب ممتازة، مما يجعلها مناسبة لتصنيع مختلف أجهزة الاستقطاب، والأجهزة الطيفية، والعوازل البصرية، بأداء ممتاز.
خاتمة
يحتل كربونات الكالسيوم عالي النقاء مكانةً بارزةً في سوقٍ أكثر فخامةً مقارنةً بكربونات الكالسيوم العادية. ويُستخدم بكمياتٍ أقل لكل تطبيق، ويتميز بسعرٍ أعلى للوحدة، ويتطلب عمليات إنتاجٍ أكثر تعقيدًا. حاليًا، يوجد عددٌ أقل من الشركات العاملة في هذا المجال ذات القدرات الإنتاجية المحدودة، وتختلف سلسلة الصناعة اختلافًا كبيرًا عن مسحوق الكالسيوم التقليدي.
مسحوق ملحمي
إيبك باودر، خبرة تزيد عن 20 عامًا 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!