O carbonato de cálcio é um composto inorgânico com a fórmula química CaCO3. Na natureza, carbonato de cálcio tem múltiplas identidades, incluindo calcita, calcário, mármore, mármore branco, giz, estalactites, travertino, etc. É também o principal componente de corais, conchas, cascas de ovos, etc.
Calcita
Calcita é o mineral de carbonato de cálcio mais comum na natureza. É uma das identidades de carbonato de cálcio. É chamada de calcita porque, ao ser atingida, produz muitos fragmentos quadrados. É o principal mineral em calcário, mármore, estalactites e pedra de gelo. A calcita normalmente contém mais cálcio do que mármore e calcário, atingindo mais de 99%.
A calcita pode ser classificada em calcita grande, calcita pequena e icestone. A calcita grande tem clivagem clara e regular e alta transparência.
Calcita pequena tem clivagem desordenada, fina e irregular. A calcita em si é incolor ou branca, mas frequentemente contém elementos como ferro, manganês e cobre, dando a ela várias cores.
Islândia spar
A calcita incolor e transparente é o cristal de carbonato de cálcio mais puro da natureza. Foi descoberto pela primeira vez na Islândia, por isso é chamado de “Iceland spar”. O Iceland spar tem forte birrefringência e a maior função de polarização. É um importante material óptico e um cristal natural que não pode ser fabricado ou substituído artificialmente.
Cristais de spar islandês de alta qualidade são produzidos em veios de calcita de basalto e veios de calcita zeólita. Eles são frequentemente usados em prismas polarizadores e filmes polarizadores na indústria óptica. Eles são o material principal na fabricação de instrumentos astronômicos de manchas solares e macroscópios. Eles também são usados em prismas em espelhos dicróicos de gemas.
Calcário (rocha)
Limestone é o nome comercial do calcário como matéria-prima mineral. É uma rocha carbonática com calcita como componente principal. Geralmente contém dolomita, minerais de argila e minerais detríticos, e é cinza, branco acinzentado, preto acinzentado, amarelo, vermelho claro, vermelho amarronzado e outras cores.
Calcário é a matéria-prima para preparar cimento, vidro, carboneto de cálcio, carbonato de sódio, óxido de cálcio, hidróxido de cálcio, carbonato de cálcio leve, etc. Ele também pode ser processado diretamente em pedra e brita para uso como materiais de construção. É amplamente utilizado em muitos campos, como metalurgia, proteção ambiental, alimentos, medicamentos, borracha, plástico, fabricação de papel, tinta, revestimentos, cosméticos, etc.
Mármore (Rocha)
O mármore é composto principalmente de calcita e dolomita. Ele também contém minerais como wollastonita, talco, tremolita, diopsídio, plagioclásio, quartzo e magnesita. O mármore tem uma estrutura granular recristalizada e uma textura em blocos (às vezes em faixas). O mármore puro é branco, mas quando contém impurezas, pode ter várias cores e lindas listras. É uma importante pedra decorativa para construção e material de escultura.
Mármore Branco
O mármore branco é o melhor dos mármores brancos, composto principalmente de CaCO3, MgCO3 e SiO2, e também contém uma pequena quantidade de Al2O3, Fe2O3, etc.
Giz
Chalk é um depósito de carbonato de cálcio de grão fino e uma variedade de calcita. O nome vem da palavra latina que significa “argila”, referindo-se ao giz encontrado nos estratos do Cretáceo Superior. É formado pela deposição de carbonato de cálcio das conchas de invertebrados marinhos, especialmente os cocólitos.
O giz é macio, solto e poroso, e é frequentemente usado como material de pintura. O giz de quadro-negro antigo era feito de giz. Na Europa, cerca de 16% de carbonato de cálcio pesado é produzido usando giz como matéria-prima.
Estalactites
Também conhecido como Stalagmites, refere-se a vários depósitos de carbonato de cálcio formados sob condições geológicas específicas em cavernas ao longo de longas histórias geológicas. Isso inclui formações como estalactites, estalagmites e colunas.
O calcário é composto principalmente de carbonato de cálcio. Quando ele encontra água contendo dióxido de carbono dissolvido, ele reage para formar bicarbonato de cálcio solúvel. Água com bicarbonato de cálcio se dissolve quando aquecida ou quando a pressão diminui repentinamente. Isso faz com que o bicarbonato de cálcio se decomponha, formando carbonato de cálcio e liberando dióxido de carbono. À medida que a água escoa lentamente, o bicarbonato de cálcio sofre essa reação. Alguns depósitos se formam no teto da caverna e outros se formam no chão.
Com o tempo, estalactites se formam no teto, e estalagmites se formam no chão. Quando estalactites e estalagmites se conectam, elas formam uma coluna.
Travertino
Também conhecido como travertino, ele se forma quando águas subterrâneas contendo bicarbonato de cálcio se aproximam ou se expõem à superfície. Conforme o dióxido de carbono escapa, o carbonato de cálcio precipita quimicamente. Ele é formado na superfície de fontes cársticas, rios e águas de lagos, criando um grande carbonato de cálcio secundário poroso. Os principais componentes minerais do travertino são calcita e aragonita. As formas do travertino são altamente variadas, frequentemente vistas como cones, montes, leques e estalactites.
Coral
O coral é formado pelo acúmulo de esqueletos calcários secretados por pólipos de coral. Sua composição química é principalmente CaCO3, existindo na forma de agregados de calcita microcristalina. A composição também contém uma certa quantidade de matéria orgânica. O coral geralmente tem uma forma ramificada com listras longitudinais. Sua cor é geralmente branca, com algumas variedades de azul e preto.
Concha
Uma concha é a cobertura externa de animais de corpo mole que vivem perto da água. Ela é formada pela secreção de uma célula glandular especial do animal de corpo mole para proteger as partes moles do corpo.
A casca consiste principalmente de uma fase inorgânica e uma fase orgânica. A fase inorgânica é cerca de 95-99,9% CaCO3 (calcita, aragonita, vaterita e formas amorfas). Sob as mesmas condições de temperatura ambiente, a calcita é a forma mais estável, a aragonita é relativamente estável e a vaterita é a menos estável. A fase orgânica consiste em cerca de 0,1-5% de matéria orgânica (proteínas, glicoproteínas, polissacarídeos, quitina, lipídios, etc.) e contém elementos como cálcio, carbono, oxigênio, hidrogênio, estrôncio e magnésio.
Comparadas aos minerais naturais de carbonato de cálcio, as conchas têm uma estrutura de montagem única de “tijolo-lama” multi-escala e multi-nível. Devido à sua estrutura em camadas multi-nível, as conchas exibem excelentes propriedades, como boa tenacidade e alta resistência.
Casca de ovo
Cascas de ovos consistem em 93% CaCO3, 1,0% MgCO3, 2,8% Mg3(PO4)2 e 3,2% matéria orgânica.
Cascas de ovos residuais contêm recursos abundantes de cálcio e são importantes matérias-primas de base biológica para carbonato de cálcio e óxido de cálcio. Elas têm vantagens como segurança e respeito ao meio ambiente e podem ser usadas como catalisadores, adsorventes e aditivos. O carbonato de cálcio da casca do ovo pode ser usado para preparar acetato de cálcio, propionato de cálcio, lactato de cálcio, gluconato de cálcio, citrato de cálcio, piruvato de cálcio, malato de cálcio, cálcio de suco de fruta, sulfato de cálcio e peróxido de cálcio.
Conclusão
Na natureza, as onze identidades do carbonato de cálcio mostram sua diversidade e importância em vários ambientes e sistemas biológicos. De rochas e minerais a esqueletos de vida marinha, ele está presente em todos os lugares. Ele influencia profundamente os ciclos naturais da Terra e todos os aspectos da sociedade humana. Essas múltiplas identidades tornam o carbonato de cálcio um elemento essencial nos ciclos geoquímicos, oferecendo potencial infinito de pesquisa e aplicação.
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