Как сделать карбонат кальция
Карбонат кальция
Характеристики и физические свойства карбоната кальция
Практически не растворяется в воде.
Рис. 1. Карбонат кальция. Внешний вид.
Основные характеристики карбоната кальция приведены в таблице ниже:
Молярная масса, г/моль
Температура плавления, o С
Температура разложения, o С
Растворимость в воде (25 o С), г/100 мл
Получение карбоната кальция
Основной способ получения карбоната кальция заключается в смешивании твердого оксида кальция с водой — образуется так называемое известковое молоко. Так как гидроксид кальция немного растворяется в воде, то после отфильтровывания известкового молока получается прозрачный раствор – известковая вода, которая мутнеет при пропускании через неё диоксида углерода.
Химические свойства карбоната кальция
Карбонат кальция — это средняя соль, образованная сильным основанием (гидроксид кальция Ca(OH)2) и слабой кислотой (угольная H2CO3). В водном растворе он гидролизуется. Гидролиз протекает по аниону. Наличие анионов OH — свидетельствует о щелочном характере среды.
Ca 2+ +CO3 2- + HOH ↔ HCO3 — + Ca 2+ + OH — ;
Карбонат кальция взаимодействует с концентрированными растворами сильных минеральных кислот:
Он способен реагировать с щелочами в водных растворах:
Взаимодействие карбоната кальция с другими солями возможно только если продукт взаимодействия выводится из реакционной среды:
При нагревании данная соль разлагается:
CaCO3 = CaO + CO2↑ (t, o С = 900 — 1000).
Пропускание диоксида углерода через раствор карбоната кальция приводит к образованию кислой соли – гидрокарбоната кальция:
Применение карбоната кальция
Карбонат кальция нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Так, например, его используют в пищевой (добавка Е710 – белый краситель) и бумажной промышленности, при производстве полимеров, лакокрасочных материалов, бытовой химии и т.д.
Примеры решения задач
Задание | Вычислите массу карбоната кальция, который может прореагировать с концентрированным раствором соляной кислоты объемом 200 мл (массовая доля HCl 34%, плотность 1,168кг/л). Определите объем диоксида углерода, выделяющийся в результате этой реакции. |
Решение | Запишем уравнение реакции: |
Найдем массу раствора соляной кислоты, а также массу растворенного вещества HCl в нем:
msolution =0,2 × 1,168 = 0,2336 кг = 233,6 г.
msolute (HCl) = ω (HCl) / 100% ×msolution;
msolute (HCl) = 34 / 100% × 233,6 = 79,424 г.
Рассчитаем количество моль соляной кислоты (молярная масса равна 36,5 г/моль):
n(HCl) = m (HCl) / M (HCl);
n (HCl) = 79,424 / 36,5 = 2,176 моль.
Согласно уравнению реакции n (HCl) :n (CO2) =2: 1. Значит,
n(CO2) = ½ n(HCl) = ½×2,176 = 1,088моль.
Тогда, объем выделившегося диоксида углерода будет равен:
V (CO2) = 1,088 × 22,4 = 24,37л.
Согласно уравнению реакции n(HCl) :n (CaCO3) =2: 1. Значит,количество вещества карбоната кальция будет равно:
n (CaCO3) = ½ ×n (NaOH) = ½× 2,176 = 1,088моль.
Тогда масса карбоната кальция, вступившего в реакцию будет равна (молярная масса – 100 г/моль):
m (CaCO3) = 1,088 × 100 = 108,8г.
Задание | Вычислите массу оксида кальция, который потребуется для получения карбоната кальция по реакции взаимодействия с диоксидом углерода массой 3,5 г. |
Решение | Запишем уравнение реакции взаимодействия оксида кальция и диоксида углерода с образованием карбоната кальция: |
Рассчитаем количество вещества диоксида углерода (молярная масса – 44 г/моль):
n (CO2) = 3,5 / 44 = 0,08 моль.
n (CaO) = n (CO2) = 0,08 моль.
Найдем массу оксида кальция (молярная масса – 56 г/моль):
Что такое карбонат кальция, и где мы с ним можем встретиться
Перебирала недавно свои детские книги в поисках, что почитать сыну, и наткнулась на старую, но хорошо запомнившуюся с детства книгу А. Дитриха «Разноцветные истории». Мне подарили ее в третьем классе, и я, помню, зачитала её до заучивания наизусть.
Как ни странно, сейчас её уже не переиздают, по крайней мере, я нигде не смогла найти ни в продаже, ни на «пиратских» сайтах на скачивание.
Моему пятилетнему сыну она пока рановата для чтения, а вот для детей 8-9 лет, думаю, прекрасно подойдет. Здесь рассказывается об окружающем мире: из чего состоят горы, как образуются острова, как ученые прошлого изучали огонь и воздух.
Особенно мне нравилась первая повесть «Черным по белому».
Главный герой этой повести – обычный кусочек мела – и натолкнул меня на тему сегодняшней статьи. А что мы знаем о меле кроме того, что им пишут на школьной доске и на асфальте?
В общих чертах
Кто бы там что ни говорил о «натуральном» меле «без химии», но это как раз – самая типичная химия. Кальция карбонат – это и есть мел. Вещество, в состав которого входят по одному атому кальция и углерода и три атома кислорода.
Еще можете встретить название «углекислый кальций», это тоже верно.
Думаю, о внешнем виде долго говорить не надо – твердое белое вещество, не растворимое в воде, без вкуса и запаха.
Самое частое, где мы с ним сталкиваемся, это не только кусок мела из детского набора, но и скорлупа яиц, мелованная бумага, побелка и многое другое, о чем я напишу чуть ниже.
Кстати, не путайте с восковыми мелками – это совсем другое и не имеет никакого отношения к углекислому кальцию. Обычный мел, которым пишут на школьных досках, состоит из сорока процентов карбоната кальция и шестидесяти процентов гипса.
Так что, если вы прочитали чуть выше, что у мела нет вкуса, и решили со мной поспорить на основе своего опыта со школьным мелом, то знайте, что вы грызете не только карбонат, но и сульфат кальция, то есть гипс – отсюда и такой вкус.
Кому-то он кажется приятным, кому-то – нет. Я отношусь ко второй группе людей.
А насчет содержания карбоната кальция в скорлупе яиц есть интересный опыт, проведенный исследователем Дж. А. Маккеем – как знание химии помогло в экономике.
История, приключившаяся с одним фермером, чуть не разорила его – скорлупа куриных яиц была настолько тонкая, что при перевозке билось огромное количество яиц. Оказалось, что причина – в жаре и воде, которую пью куры.
Как именно была решена проблема, вы можете прочитать в группе « Занимательная химия », ссылки на которую в различных социальных сетях вы найдете под статьей.
Где встречается в природе
Думаю, эти названия вам мало что скажут, кроме, пожалуй, мрамора, его довольно легко представить. Кроме того, как я уже говорила, карбонат кальция входит в состав скорлупы яиц, а также с его помощью образуются сталактиты и сталагмиты в пещерах:
Конепрусские пещеры, Чехия
Ну а мел как осадочная порода также существует. Кроме карбоната кальция в него входит еще карбонат магния и оксиды некоторых металлов.
Где применяется
Два самых активных потребителя карбоната кальция – это строительная промышленность и производство пластмасс.
Ну, со строительством, думаю, все понятно – побелки, шпатлевки, герметики. Кроме того, большое количество этого вещества идет на производство красок (в качестве белого пигмента) и стекла.
Из мрамора строят красивейшие здания:
Церковь Святого Николая, Прага
В производстве пластмасс он используется как наполнитель и наполнитель.
Остальные области применения карбоната кальция не слишком большие, но все равно без него не могут обойтись:
Немного хочу сказать про карбонат кальция в качестве пищевой добавки. Она считается безвредной. В основном, применяется как белый краситель, разрыхлитель, который предотвращает слеживание сыпучих продуктов.
В детском питании, например, он выступает как регулятор кислотности, а в шоколаде работает как стабилизатор.
Чаще всего его добавляют в концентрированное молоко и сливки, твердые сыры, порошок какао.
Как я уже сказала, количество добавляемого углекислого кальция настолько мало, что не может вызвать негативные последствия. Нормой считается 1,5 г чистого вещества в день. Это довольно приличное количество, которое вы никак не наберете с пищей, поэтому беспокоиться не нужно.
Воздействие на организм
Какие же есть полезные свойства этого вещества? Оно влияет на свертываемость крови и давление, поддержание стабильной сердечной деятельности, участвует в формировании костной ткани.
В медицине его применяют для:
Например, если вы пьете «Ренни» при изжоге, то прочитайте в инструкции его состав: карбонаты кальция и магния, так как они вступают в реакцию с соляной кислотой, находящейся в желудке, и нейтрализуют ее. Правда, тут есть свои тонкости, с которыми лучше посоветоваться с врачом.
Кстати, если вы решите, что вам срочно необходимо пополнить запасы кальция в организме, то не надо говорить, что вам нужен чистый кальций – это все-таки металл, причем, достаточно активный (вы же не глотаете железные гвозди, если у вас низкий гемоглобин). А вот его соединения будут в самый раз.
Я уже рассказывала о глюконате кальция и его применении. Иногда возникают споры, что лучше – глюконат или карбонат.
Если разбираться, то оба этих вещества хорошо усваиваются организмом, но глюконата требуется гораздо больше – в его составе кальция почти в четыре раза меньше, чем в карбонате.
Минус применения карбоната в том, что он нерастворим в воде, это может привести к образованию камней в почках.
Кстати, очень смешно читать про «органический» и «неорганический» кальций. Это – чушь! Нет таких понятий.
Сейчас наиболее «удобным» для организма считается цитрат кальция. Именно поэтому на разных «народных» форумах и сайтах можно встретить рецепты типа: истолочь куриную скорлупу, растворить её в лимонной кислоте (лимонном соке) и пить.
В принципе, с точки зрения химии способ правильный. В результате химической реакции между карбонатом кальция, находящемся в скорлупе, и лимонной кислотой образуется соединение под названием цитрат кальция, которое хорошо растворяется в воде.
Но как это повлияет на организм, я сказать не могу, я не врач. По отзывам врачей, оно не влияет на образование камней в почках и на кислотность желудочного сока, хорошо усваивается организмом.
Честно скажу, я этим рецептом не пользовалась – я больше доверяю аптечным препаратам, где строго выверена дозировка, а основной компонент тщательно очищен от ненужных примесей.
Ну а что касается камней в почках, которыми нас так усердно пугают все, кому не лень, то прием препаратов кальция – далеко не единственный «провокатор» их образования. Если вы пьете кофе или/и газированные напитки в бешеных количествах, употребляете много сахара и соли, ведете сидячий образ жизни, то не надо потом грешить на кальций.
Вот, пожалуй, и все на сегодня.
Всем желаю хорошего настроения! Я недавно нашла забавное видео, поделюсь им с вами:
Польза и вред карбоната кальция
Чтобы понять, наносит ли карбонат кальция вред или дает пользу, важно разобраться в особенностях его состава. Природный минерал, известный всем нам как белый мел, химическая наука относит к красящим веществам неорганического происхождения. В действующей классификации пищевых добавок карбонату кальция присвоен код Е 170.
В естественных условиях вещество:
Кроме того, кальций является частью яичной скорлупы, а также беспозвоночных организмов: губок, моллюсков и пр. Собственно, окаменевшие останки этих животных считаются основным источником образования карбоната в природной среде.
Е170 — что за состав?
По химическому составу карбонат кальция относится к солям угольной кислоты. Лабораторный процесс получения этого вещества двухступенчатый:
Очищенный кальций, т. е. краситель Е 170, — белый порошок, который не растворяется в воде и этиловом спирте.
Где добывают карбонат кальция?
Залежи карбоната кальция в форме меловых отложений имеются на всех континентах. Добычей занимается множество компаний, но 70 % производства принадлежит десятку фирм из Европы, среди которых лидируют швейцарская Omya и французская Imerys. Однако около 10 лет назад добычей природных карбонатов и изготовлением Е 170 активно занялись китайские предприятия. Сейчас их доля на рынке постоянно растет, постепенно сужая сбыт европейской продукции.
Меловые пласты, пригодные для добычи карбоната кальция, есть и на российской территории, например, в Белгороде и Воронеже.
Лучший порошок получается в результате промышленной обработки мрамора. Для изготовления фармацевтического компонента и пищевого красителя Е 170 камень подвергается измельчению и многоступенчатой очистке.
Применение карбоната кальция в промышленности
Физико-химические свойства карбоната кальция обусловили широкий потенциал его применения в разных отраслях промышленности. Мел используется при производстве:
Также природный карбонат кальция задействуется в разнообразных промышленных системах очистки. Он эффективно заменяет опасные синтетические препараты, чем помогает сохранять экологию. Углекислый кальций полезен для сельхозугодий — с его помощью восстанавливают и поддерживают кислотно-щелочной баланс почвы.
Применение в продуктах питания
При производстве продуктов питания очищенный карбонат кальция играет тройную роль:
Помимо карбоната производители продуктов питания используют для улучшения их свойств цитрат (соль лимонной кислоты) и другие добавки, закодированные буквой Е и цифровыми обозначениями.
Вреден или нет краситель Е170 (карбонат кальция) в пище?
Поступающий в нормальных количествах в организм вместе с пищей карбонат кальция вреда не наносит. Потенциальная опасность существует только при значительной передозировке вещества. Переизбыток Е 170, т. е. гиперкальцемия, может выражаться приступами рвоты и тошноты, болями в животе, раздражительностью, нарушением координации движений. Но повторимся — это редчайшие ситуации, когда человек существенно злоупотреблял пищевой добавкой.
Разрешенная медиками доза углекислого кальция составляет 1,2–1,5 грамма. В продуктах питания количество добавки Е 170 значительно меньше, поэтому она считается максимально безопасной. О безвредности этого компонента пищи свидетельствует тот факт, что вещество законодательно разрешено к использованию практически во всех странах, включая РФ.
Фармацевтическая польза и вред карбоната кальция для организма человека
Карбонат кальция способен положительно влиять на состояние человеческого организма, обеспечивая комплексную пользу:
Благодаря этим свойствам карбонат используют в составе фармацевтических биоактивных добавок. Правильно дозированное применение таких препаратов помогает компенсировать дефицит кальция. Однако польза обеспечивается только качественным, хорошо очищенным веществом природного происхождения.
Вред от использования меловых добавок, напомним, может быть связан только с передозировкой.
Карбонат Кальция
Химическое название
Химические свойства
Кальция Карбонат, что это такое? Это неорганическое хим. соединение, соль, образованная Ca и угольной кислотой. Химическая формула Карбоната Кальция: CaCO3. В природе вещество можно обнаружить в кальците, ватерите, арагоните, мраморе, известняке, обычном меле, яичной скорлупе. Это достаточно распространенный минерал, в соответствии с химической формулой имеет три полиморфные модификации.
По внешнему виду – белые кристаллы без запаха или мелкий порошок. Вещество не растворяется в воде, спирте, растворимо в разбавленной азотной и соляной кислоте (при этом выделяется углекислый газ). Согласно Википедии, молярная масса вещества = 100,1 грамм на моль.
Углекислый кальций изготавливают из минералов, в основном мрамора. В лабораторных условиях соединение можно получить с помощью реакции кальцинации оксида Ca, в итоге образуется гидроксид Ca, через который проводят СО2 и осаждается карбонат. Для химических свойств характерна реакция разложения Карбоната Кальция, при которой под действием высокой температуры, вещ-во расщепляется на негашеную известь и углекислый газ. Также для химического соединения характерна реакция с водой и СО2, с образованием гидрокарбоната Ca.
Фармакологическое действие
Противоязвенное, восполняющее дефицит кальция, антацидное.
Фармакодинамика и фармакокинетика
При попадании средства в пищеварительный тракт происходит нейтрализация соляной кислоты, снижается кислотность желудочного сока в целом. Эффект от применения Карбоната Кальция наступает достаточно быстро, однако при прекращении действия может возникнуть обратное действие, секреция желудочного сока усиливается. Вещество нормализует уровень электролитов, угнетает активность остеокластов, замедляет процессы разрушения костной ткани.
Показания к применению
Углекислый кальций назначают:
Противопоказания
Побочные действия
Карбонат Кальция может спровоцировать развитие аллергических реакций, диспепсии (газообразование, боли, диарея, запор), вторичного усиления желудочной секреции, гиперкальциемии, алкалоза.
Карбонат Кальция, инструкция по применению (Способ и дозировка)
Индивидуальный режим дозирования. В качестве антацида углекислый кальций назначают в дозировке от 500 мг до 1 грамма. При профилактике остеопороза применяют до 1,2 грамм в сутки.
Для детей дозировку корректируют. Назначают 300-600 мг вещества в день.
Передозировка
При передозировке может возникнуть гиперкациемия (прием более 2 грамм в сутки). Симптомы: общая слабость, головные боли, анорексия, отсутствие аппетита, рвота, запоры, чувство жажды, вялость, полиурия, болезненные ощущения в суставах и мышцах, сбои сердечного ритма, заболевания почек.
Показано промыть желудок, дать пострадавшему энтеросорбенты, проводить симптоматическое лечение.
Взаимодействие
Сочетанный прием средства с тетрациклиновыми антибиотиками может привести к снижению их эффективности и плазменной концентрации.
При сочетании препарата с тиазидными диуретиками выше риск развития метаболического алкалоза и гиперкальциемии.
Карбонат Кальция замедляет процессы абсорбции других лекарств.
При сочетании средства с левотироксином, оно снижает эффект от приема анаболика.
Особые указания
При продолжительном лечении средством рекомендуют контролировать плазменную концентрацию кальция.
При приеме больших доз препарата и больших количеств молочной продукции может развиться гиперкальциемия и молочно-щелочной синдром.
Нельзя применять лекарство в таблетированной форме для лечения рахита, кариеса и остеопороза в качестве антацида.
Детям
Для детей нужно скорректировать дозировку.
При беременности и лактации
Вещество часто назначают беременным женщинам и кормящим мамам.
Препараты, в которых содержится (Аналоги)
Торговые названия средства: Кальция карбонат, Витакальцин, Аддитива кальций, Скоралайт, УПСАВИТ Кальций. В комбинации с магния карбонатом: Тамс, Ренни, Рамни, Эндрюс антацид. В сочетании с колекальциферолом средство входит в состав следующих лекарств: Идеос, Ревиталь Кальций Д3, Кальций-Д3 Никомед, Натекаль Д3, Компливит кальций Д3. С магния гидроксидом: Гастрик, Витрум Маг. Комплексные средства: Альфадол-Са, Витрум Бьюти Люкс, Витрум Остеомаг, Гевискон, Кальцемин и так далее.
Отзывы
Вещество часто назначают для лечения дефицита кальция детям и взрослым пациентам, это хорошее средство от изжоги. Лекарство хорошо переносится, его добавляют в состав различных препаратов, разной ценовой категории. Пациенты отмечают высокую эффективность и отсутствие побочных реакции при использовании любых препаратов на его основе.
Цена Карбоната Кальция, где купить
Купить Кальция Карбонат пищевой на развес можно по цене 250 рублей за кг. Стоимость таблеток Ренни составляет порядка 150 рублей за 12 таблеток.
Образование: Окончила Ровенский государственный базовый медицинский колледж по специальности «Фармация». Окончила Винницкий государственный медицинский университет им. М.И.Пирогова и интернатуру на его базе.
Опыт работы: С 2003 по 2013 г. – работала на должностях провизора и заведующего аптечным киоском. Награждена грамотами и знаками отличия за многолетний и добросовестный труд. Статьи на медицинскую тематику публиковались в местных изданиях (газеты) и на различных Интернет-порталах.