El carbonato de calcio es un compuesto inorgánico con la fórmula química CaCO3. En la naturaleza, carbonato de calcio Tiene múltiples identidades, entre ellas calcita, caliza, mármol, mármol blanco, tiza, estalactitas, travertino, etc. También es el componente principal de corales, conchas, cáscaras de huevo, etc.
Calcita
La calcita es el mineral de carbonato de calcio más común en la naturaleza. Es una de las identidades de carbonato de calcioSe llama calcita porque al golpearla se forman numerosos fragmentos cuadrados. Es el principal mineral de la caliza, el mármol, las estalactitas y la piedra de hielo. La calcita suele contener más calcio que el mármol y la caliza, alcanzando más de 991 TP3T.
La calcita se clasifica en calcita grande, calcita pequeña y piedra de hielo. La calcita grande presenta una exfoliación clara y regular, y una alta transparencia.
La calcita pequeña presenta una exfoliación desordenada, fina e irregular. La calcita en sí es incolora o blanca, pero a menudo contiene elementos como hierro, manganeso y cobre, lo que le confiere diversos colores.
Espato de Islandia
La calcita, incolora y transparente, es el cristal de carbonato de calcio más puro de la naturaleza. Se descubrió por primera vez en Islandia, por lo que se le llama "espato de Islandia". El espato de Islandia posee una fuerte birrefringencia y la mayor función de polarización. Es un importante material óptico y un cristal natural que no se puede fabricar ni reemplazar artificialmente.
Los cristales de espato de Islandia de alta calidad se producen en vetas de calcita de basalto y vetas de calcita de zeolita. Se utilizan a menudo en prismas y películas polarizadoras en la industria óptica. Son el material fundamental en la fabricación de instrumentos astronómicos de observación de manchas solares y macroscopios. También se utilizan en prismas de espejos dicroicos de gemas.
Piedra caliza (roca)
Caliza es el nombre comercial de la caliza como materia prima mineral. Es una roca carbonatada cuyo componente principal es la calcita. Suele contener dolomita, minerales arcillosos y minerales detríticos, y presenta colores gris, blanco grisáceo, negro grisáceo, amarillo, rojo claro, rojo parduzco y otros.
La piedra caliza es la materia prima para la preparación de cemento, vidrio, carburo de calcio, carbonato sódico, óxido de calcio, hidróxido de calcio, carbonato de calcio ligero, etc. También se puede procesar directamente en piedra y piedra triturada para su uso como material de construcción. Se utiliza ampliamente en diversos campos, como la metalurgia, la protección ambiental, la alimentación, la medicina, el caucho, el plástico, la fabricación de papel, las tintas, los recubrimientos, la cosmética, etc.
Mármol (Roca)
El mármol se compone principalmente de calcita y dolomita. También contiene minerales como wollastonita, talco, tremolita, diópsido, plagioclasa, cuarzo y magnesita. El mármol tiene una estructura granular recristalizada y una textura en bloques (a veces bandeada). El mármol puro es blanco, pero cuando contiene impurezas, puede presentar diversos colores y hermosas vetas. Es una piedra decorativa de construcción y un material de tallado de gran importancia.
Mármol blanco
El mármol blanco es el más fino del mármol blanco, compuesto principalmente de CaCO3, MgCO3 y SiO2, y también contiene una pequeña cantidad de Al2O3, Fe2O3, etc.
Tiza
La tiza es un depósito de carbonato de calcio de grano fino y una variedad de calcita. Su nombre proviene del latín "arcilla", en referencia a la tiza presente en los estratos del Cretácico Superior. Se forma por la deposición de carbonato de calcio de las conchas de invertebrados marinos, especialmente los cocolitos.
La tiza es blanda, suelta y porosa, y se utiliza a menudo como material de pintura. La tiza de pizarra primitiva se fabricaba con tiza. En Europa, se producen aproximadamente 161 TP³T de carbonato de calcio pesado utilizando tiza como materia prima.
Estalactitas
También conocidas como estalagmitas, se refieren a diversos depósitos de carbonato de calcio formados en cuevas bajo condiciones geológicas específicas a lo largo de largas historias geológicas. Estas incluyen formaciones como estalactitas, estalagmitas y columnas.
La piedra caliza se compone principalmente de carbonato de calcio. Al entrar en contacto con agua que contiene dióxido de carbono disuelto, reacciona para formar bicarbonato de calcio soluble. El agua con bicarbonato de calcio se disuelve al calentarse o al disminuir bruscamente la presión. Esto provoca la descomposición del bicarbonato de calcio, formando carbonato de calcio y liberando dióxido de carbono. A medida que el agua se filtra lentamente, el bicarbonato de calcio experimenta esta reacción. Algunos depósitos se forman en el techo de la cueva y otros en el suelo.
Con el tiempo, se forman estalactitas en el techo y estalagmitas en el suelo. Al unirse, forman una columna.
Tufo
También conocido como travertino, se forma cuando el agua subterránea que contiene bicarbonato de calcio se aproxima o sale a la superficie. Al escapar el dióxido de carbono, el carbonato de calcio precipita químicamente. Se forma en la superficie a partir de manantiales kársticos, ríos y aguas lacustres, creando carbonato de calcio secundario de gran porosidad. Los principales componentes minerales del travertino son la calcita y la aragonita. Las formas del travertino son muy variadas, y a menudo se observan como conos, montículos, abanicos y estalactitas.
Coral
El coral se forma por la acumulación de esqueletos calcáreos secretados por los pólipos coralinos. Su composición química es principalmente CaCO₃, presente en forma de agregados microcristalinos de calcita. También contiene cierta cantidad de materia orgánica. El coral suele presentar una forma ramificada con rayas longitudinales. Su color suele ser blanco, con algunas variantes azules y negras.
Caparazón
El caparazón es la cubierta externa de los animales de cuerpo blando que viven cerca del agua. Se forma mediante la secreción de una célula glandular especial del animal para proteger las partes blandas del cuerpo.
La concha se compone principalmente de una fase inorgánica y una fase orgánica. La fase inorgánica contiene aproximadamente 95-99,91 TP₃T de CaCO₃ (calcita, aragonito, vaterita y formas amorfas). A temperatura ambiente, la calcita es la forma más estable, el aragonito es relativamente estable y la vaterita es la menos estable. La fase orgánica contiene aproximadamente 0,1-51 TP₃T de materia orgánica (proteínas, glicoproteínas, polisacáridos, quitina, lípidos, etc.) y contiene elementos como calcio, carbono, oxígeno, hidrógeno, estroncio y magnesio.
En comparación con los minerales naturales de carbonato de calcio, las conchas presentan una estructura única de ensamblaje multiescala y multinivel, similar a la de un ladrillo y un lodo. Gracias a su estructura estratificada multinivel, las conchas presentan excelentes propiedades, como buena tenacidad y alta resistencia.
Cáscara de huevo
Las cáscaras de huevo se componen de 93% CaCO3, 1,0% MgCO3, 2,8% Mg3(PO4)2 y 3,2% materia orgánica.
Las cáscaras de huevo desechadas contienen abundantes recursos de calcio y constituyen importantes materias primas de origen biológico para la producción de carbonato de calcio y óxido de calcio. Ofrecen ventajas como la seguridad y el respeto al medio ambiente, y pueden utilizarse como catalizadores, adsorbentes y aditivos. El carbonato de calcio de cáscara de huevo se puede utilizar para preparar acetato de calcio, propionato de calcio, lactato de calcio, gluconato de calcio, citrato de calcio, piruvato de calcio, malato de calcio, calcio para zumos de frutas, sulfato de calcio y peróxido de calcio.
Conclusión
En la naturaleza, las once identidades del carbonato de calcio demuestran su diversidad e importancia en diversos entornos y sistemas biológicos. Desde rocas y minerales hasta esqueletos marinos, está presente en todas partes. Influye profundamente en los ciclos naturales de la Tierra y en todos los aspectos de la sociedad humana. Estas múltiples identidades hacen del carbonato de calcio un elemento esencial en los ciclos geoquímicos, ofreciendo un potencial infinito para la investigación y las aplicaciones.
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