کربنات کلسیم (CaCO3) یکی از پرکاربردترین مواد شناخته در صنایع مختلف به شمار می‌رود که از یک اتم کلسیم، یک اتم کربن و سه اتم اکسیژن تشکیل می‌شود. این ماده معدنی، بیش از 4% از ترکیبات پوسته زمین را تشکیل می‌دهد و به شکل پودر سفید یا کریستال بی‌رنگ است که در سراسر جهان یافت می‌شود.
کربنات کلسیم به صورت طبیعی در پوسته تخم مرغ و غشای جانورانی مانند حلزون و خرچنگ موجود است و تولید آن به روش‌های مختلف صورت می‌گیرد.
ویژگی‌ها و خواص کربنات کلسیم
کربنات کلسیم، یک ماده با ویژگی‌های منحصر به فرد است که در صنایع مختلف، مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از ویژگی‌های کلسیم کربنات از جمله خواص فیزیکی و شیمیایی آن در جدول زیر قابل مشاهده است.
| ویژگی‌ها و خواص | |
| نام آیوپاک ترکیب | کلسیم کربنات |
| نام‌های متداول ترکیب | آراگونیت کلسیت گچ آهک سنگ آهک سنگ مرمر صدف صدف مروارید |
| فرمول شیمیایی | CaCO3 |
| جرم مولی | g/mol086 /100 |
| شکل ظاهری |
پودر سفید یا کرستال بی‌رنگ (جامد) |
| شکل مولکولی | خطی |
| دانسیته | کلسیت: g/cm3 71/2 آراگونیت: g/cm3 83/2 |
| بو | بی بو |
| نقطه ذوب | کلسیت: C° 339/1 آراگونیت: C° 825 |
| نقطه جوش | تجزیه می شود |
| حلالیت در آب | °C)25 g/L (013/0 |
| اسیدیته | pKa)) |
| حساسیت مغناطیسی |
10-5 × 82/3-cm3/mol |
| ساختار کریستالی | تریگونال (سه ضلعی) |
انواع کلسیم کربنات
با توجه به اصول مورد استفاده در تولید کلسیم کربنات، این ماده می‌تواند اشکال مختلفی داشته باشد که هر کدام دارای خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی هستند. از انواع متداول کلسیم کربنات موجود در بازار می‌توان به کلسیم کربنات آسیاب شده معدنی (GCC)، کلسیم کربنات رسوبی (PCC)، کلسیم کربنات فعال و کلسیم کربنات نانو اشاره کرد که هر کدام برای کاربردهای صنعتی مختلف، مناسب هستند.
انواع کلسیم کربنات بر اساس شکل
کلسیم کربنات معمولا به شکل گچ، سنگ آهک و سنگ مرمر وجود دارد که در اثر رسوب پوسته حلزون‌های کوچک فسیل شده، صدف‌ها و مرجان‌ها طی میلیون‌ها سال تولید می‌شود. اگرچه هر سه شکل از نظر شیمیایی یکسان هستند، اما از بسیاری جهات دیگر از جمله خلوص، سفیدی و ضخامت با یکدیگر تفاوت دارند.
روش‌های تولید کلسیم کربنات
کلسیم کربنات در حجم زیاد و به صورت سنگ‌های بزرگ در طبیعت یافت می‌شود. طی دو روش کلی کلسیم کربنات رسوبی و خالص (طبیعی) را تولید می‌کنند.
روش استخراج (GCC):
بیشتر کلسیم کربنات مورد استفاده در صنایع، به صورت طبیعی و از معادن استخراج می‌شود. لازم به ذکر است که خلوص کلسیم کربنات به دست‌آمده از روش استخراج تا 99% می‌رسد. طی این روش، خاک کلسیم‌کربنات پس از استخراج از معدن به کارخانه منتقل شده و در دستگاه کوبیده می‌شود. سپس در مرحله بعد جهت افزایش خلوص کلسیم‌کربنات، پخت صورت می‌گیرد.
روش کلسیم کربنات رسوبی (PCC):
در این روش از سنگ آهک برای تولید کلسیم‌کربنات رسوبی استفاده می‌شود. براي ايجاد آهک زنده يا آهک سوخته، کلسينه کردن صورت می‌گیرد و طي اين فرآيند با کمک کوره از نوع شفت عمودي يا دوار، به سنگ آهک تا دماي C° 1000 گرما داده و سپس با افزودن آب به آهک زنده، هيدروکسيد کلسيم حاصل مي‌شود که مي‌تواند به صورت پودر ریز یا سوسپانسیون در آب باشد. در نهایت، کلسیم کربنات رسوبی از طريق واکنش کربن‌دی اکسید و هيدروکسيد کلسيم به‌دست مي‌آيد.
کاربردهای کربنات کلسیم
کلسيم کربنات صنعتي هم به صورت معدني و هم سنتزي وجود دارد و به دليل فعاليت‌هاي متنوع اين محصول، کاربرد‌هاي گسترده‌اي نيز در صنايع گوناگون دارد. به برخي از کاربرد‌هاي کلسيم‌کربنات در ادامه اشاره شده است.
کشاورزی و پرورش دام و طیور
در زمينه پرورش دام و طيور، کلسيم کربنات دامي به صورت کلوخه و یا پودری به جیره غذایی دام و طیور اضافه می‌شود. در دام‌های شیری، کلسیم کربنات باعث افزایش کمیت و کیفیت شیر می‌شود. در صورت کمبود کلسیم در بدن دام و طیور، مشکلاتی نظیر نرمی استخوان، شکستگی‌های متعدد، ضعف اسکلت و کاهش رشد رخ مي‌دهد. همچنين کلسيم کربنات تاثیر زیادی بر روی حاصل‌خیزی خاک دارد و کمک‌کننده در تنظیم pH خاک است.
پزشکی و داروسازی
کلسیم کربنات نوعي افزودنی رایج در صنعت داروسازی است که اساسا از کلسیم کربنات رسوبی تشکیل مي‌شود. کلسیم کربنات خوراکي خاصیت آنتی‌اسیدی دارد لذا وجود این ماده جهت درمان و کنترل بسياري از بيماري‌هايي چون نواقص کلیوی و درمان استئوپروزیس ضروري است. همچنين از قرص کلسيم کربنات براي تسکین سوزش معده، سوء هاضمه اسیدی و ناراحتی‌هاي گوارشي بهره مي‌برند.
تصفیه آب
کلسیم کربنات به دلیل خاصیت قلیایی خود، حالت اسیدی آب را خنثی می‌کند. عنصر کلسیم قادر به حذف یون‌هایی مثل سرب، مس و روی از ترکیب آب است. در واقع این ماده معدنی برای تنظیم pH، حذف فلزات سنگین، کاهش سختی آب، گندزدایی آب آشامیدنی و همچنين جهت تصفيه فاضلاب صنعتي و لخته‌سازی فاضلاب نيز استفاده می‌شود.
ساخت کاغذ و پلاستيک
کلسيم کربنات جهت افزايش درخشندگی، شفافیت، جذب جوهر، مقاومت در برابر شعله و افزایش استحکام کاغذ به عنوان پوشش‌دهنده به کاغذ اضافه مي‌شود. کربنات کلسیم به عنوان یکی از مواد معدنی مهم در صنعت پلاستیک، براي افزایش سختی و مقاومت پلاستیک‌ها، کاهش هزينه توليد، بهبود ویژگی‌های نوری و حرارتی پلاستیک‌ها و کاهش انقباض و انبساط حرارتی مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
پرورش قارچ
ماده معدنی ضروری برای رشد قارچ، کلسيم‌کربنات است. اين ماده فوايد متعددي از جمله تنظیم pH و بهبود ساختار خاک، بهبود رشد و افزایش مقاومت قارچ در برابر بیماری‌ها را دارد. علاوه بر این، کربنات‌کلسیم سبک (سنگ آهک) به دلیل خلوص وسفيدي زياد و بافت ظریف، یک ماده خام رایج در تولید قارچ خوراکی است که کیفیت محصولات قارچ خوراکی را تضمین می‌کند.
تولید سیمان در ساخت و ساز
کلسیم کربنات (CaCO3) ماده اصلی صنعت ساخت و ساز است که عمدتا در تولید سیمان جهت ايجاد ترکيبات سخت‌تر و متراکم‌تر و در ساخت کفپوش‌ها براي افزايش مقاومت، استحکام و قوام رنگ استفاده می‌شود. اين ماده معمولا براي اين اهداف در حالت آهکی به مصرف می‌رسد. انواع ویژگی‌های منحصر به فرد این ماده معدنی منجر به کاربردهای متنوع آن در ساخت ساختمان‌ها، جاده‌ها، پروژه‌های مهندسی عمران و غیره می‌شود.
همچنین پودر کلسیم کربنات جهت افزایش جلا و براقیت، بهبود خاصیت ضدآب و ماندگاری سنگ‌های مصنوعی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع از این ماده معدنی برای چسبندگی و پرکنندگی در این گونه سنگ‌ها استفاده می‌شود.
صنايع آرايشي و بهداشتي
کربنات کلسیم به عنوان پرکننده در لوازم آرایشی و بهداشتی مانند پودر بدن، سايه چشم و پايه‌هاي آرايش استفاده می‌شود. فرم پودری آن به جذب چربی اضافی از پوست کمک می‌کند. کربنات‌کلسیم آرايشي و بهداشتي در دئودورانت‌های ضد تعریق نيز کاربرد دارد.
صنايع غذايي
با حفظ شکل منحصر‌به‌فرد و اندازه کوچک ذرات کلسيم کربنات، مواد غذایی و نوشیدنی‌های فرآوری شده را می‌توان به راحتی و به طور موثر با کلسیم غنی کرد؛ به گونه‌اي که طعم ماده غذايي نيز حفظ شود. اگرچه کلسيم کربنات به عنوان نگه‌دارنده نيز در مواد غذايي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
اپتيک
کاربرد بلور‌هاي کلسيت به عنوان يک ماده معدني از جنس کلسيم کربنات در پراکندگي نور، موجب شده که این ماده برای کاربردهای نوری متعدد مانند ساخت آشکارسازهای نوری و تک رنگ‌ها ارزشمند باشد.
10 تأمین‌کننده برتر کربنات‌کلسیم در ایران
در ایران شرکت‌های شیمیایی زیادی در زمینه تولید و تامین کربنات کلسيم فعالیت دارند. در جدول زیر تعدادی از برترین تامین‌کنندگان اين ماده معدني آمده است.
| 1 | خورشيد |
| 2 | شیمی استور |
| 3 | شیمیکو |
| 4 | ايران ايمارت |
| 5 | ايران تجارت |
| 6 | تماد کالا |
| 7 | کیمیا پارس شایانکار |
| 8 | کربنات شاپ |
| 9 | آروشا |
| 10 | الوان پودر |
راهنمای خرید کربنات کلسیم مناسب
قیمت خريد کربنات کلسیم تحت تاثیر عوامل گوناگونی تعیین می‌شود. برای خرید کربنات کلسیم مرغوب لازم است به نکاتي چون خلوص ماده اولیه، شکل ظاهري کلسيم کربنات، اندازه ذرات (مش)، نوع بستهبندی و در صورت همراه بودن با افزودنی‌ها توجه شود. از طرفي بايد عوامل تاثير‌گذار بر قيمت کلسيم کربنات چون روش توليد، کيفيت مواد اوليه، هزينه‌ها و تکنولوژي توليد، حجم توليد و هدف استفاده را نيز مدنظر قرار داد.
پودر کربنات کلسیم معدنی که از معادن مختلف استخراج می‌گردد کیفیت‌های متفاوتی دارد؛ پس لازم است هنگام خرید کربنات کلسیم صنعتی براي مصارف گوناگون توليدي و کارخانه‌اي بیش از پیش بر کیفیت و آنالیز دقیق محصول تمرکز کرد.
کیفیت محصول کربنات کلسیم
ميزان رطوبت و سفيدي پودر، نوع کلسيم کربنات، اندازه ذرات و شکل ظاهري (پودر يا سنگ)، در ميزان کيفيت و کاربرد کلسيم کربنات موثر خواهد بود. به عنوان مثال، در هنگام خريد پودر کلسيم کربنات بايد مش مورد نظر را مشخص نمایید زيرا انتخاب صحیح مش، تاثیر به‌سزایی در کیفیت محصول نهایی شما خواهد داشت.
بسته بندی اصولی کربنات کلسیم
برای بستهبندی اصولی کربنات کلسیم باید از مواد مقاوم در برابر رطوبت و پارگی همچون کیسه‌های چندلایه یا پلی‌اتیلن استفاده شود تا از نشت گرد و غبار و کلوخه شدن این ماده معدنی جلوگیری شود. درج اطلاعات مربوط به محصول، تاریخ تولید و انقضا و شرایط نگهداری به همراه هشدارهای ایمنی ضروری است. توجه شود که بسته‌بندی‌ها باید در محیط خشک، خنک و دور از نور مستقیم خورشید قرار گیرد تا کیفیت محصول نهایی تضمین شود.
نگهداری، بارگیری و تحویل کربنات کلسیم
کربنات کلسیم را باید تحت شرایط خاصی نگهداری کرد تا از کیفیت و کارایی آن اطمینان حاصل شود. باید به این نکته توجه کرد که از قراردادن بسته‌ها در معرض رطوبت و دمای بالا خودداری شود و بسته‌ها در دمای C° ۱۵ تا ۳۰ حفظ گردد. هنگام بارگیری و تحویل نیز محکم‌سازی بار و ارائه اطلاعات کامل محصول به مشتری اهمیت زیادی دارد.
قیمت رقابتی کربنات کلسیم
در بازار رقابتی کربنات کلسیم، تامین‌کنندگان معتبر با ارائه گواهی‌های کیفیت و آنالیزهای دقیق، می‌توانند مزیت رقابتی کسب کنند. از جمله عوامل تاثیر‌گذار روی قیمت نهایی محصول، نوع بستهبندی، رنگ، خلوص و مدت زمان نگهداری است. بستهبندی کلسیم کربنات به صورت فله‌ای یا کیسه‌ای یا رنگ متفاوت محصول به دلیل منابع اولیه متنوع چون سنگ مرمر، دولومیت، کلسیت و غیره می‌تواند روی قیمت نهایی تاثیر‌گذار باشد. همچنین دانه‌بندی مناسب کلسیم کربنات در قیمت رقابتی محصول بی‌تاثیر نخواهد بود.
خرید و فروش کربنات کلسیم
به دلیل کاربردهای گسترده کربنات کلسیم در صنایع گوناگون، خرید و فروش این ماده رونق فراوانی دارد. نوسانات قیمت مواد اولیه و هزینه‌های حمل و نقل، عواملی هستند که بر قیمت نهایی کربنات کلسیم و میزان خرید و فروش تاثیر می‌گذارند. شیمیکو در تلاش است که با کیفیت‌ترین محصول را با قیمتی مناسب در اختیار شما قرار دهد. جهت کسب مشاوره و خرید کلسیم کربنات می‌توانید با مشاوران ما در شیمیکو در ارتباط باشید.
مهم‌ترین برندهای خارجی کربنات‌کلسیم
از جمله برند‌هاي معتبر و شناخته‌شده در سراسر جهان که در زمينه توليد و تامین کلسيم‌کربنات فعاليت دارند، مي‌توان به Omya ، ACMA ، Sibelco، Imerys ، Huber و Minerals technologies اشاره کرد.
نتیجه گیری
کلسیم کربنات یکی از پرکاربردترین مواد معدنی در صنایع مختلفی چون پزشکی، غذایی، ساخت و ساز و غیره است که از روش‌های مختلفی تولید می‌شود. این ماده اشکال و انواع گوناگونی دارد و با توجه به شکل، کاربرد متفاوتی نیز خواهد داشت. با توجه به میزان رطوبت، سفیدی پودر، نوع کلسیم کربنات، مش و شکل ظاهری این ماده می‌توان به میزان کیفیت کلسیم کربنات پی برد.