کربنات کلسیم و هیدروکسید کلسیم

کربنات کلسیم به عنوان ماده معدنی و آهک هیدراته به عنوان یک ماده شیمیایی شباهت های زیادی با هم دارند بخصوص اینکه پایه تشکیل دهنده هر دو ماده ، یون کلسیم است. اما این شباهت ها به معنی عدم تفاوت دو ماده نیست. هر دو ماده از نظر فرمول ساختاری با هم متفاوت بوده و کاربرد ها و ویژگی های مختلفی هم دارند.

تولید کربنات کلسیم و هیدروکسید کلسیم

همان طور که گفته شد ، کلسیم کربنات یک کانی معدنی است که در طبیعت در اثر انباشت اجساد موجودات آبزی طی میلیون ها سال تشکیل شده است. کربنات کلسیم ماده ای فراوان در پوسته زمین محسوب شده و از طریق عملیات معدن کاوی می توان آن را استخراج نمود. اما هیدروکسید کلسیم یا آهک هیدراته یک ماده شیمیایی است که به ندرت در طبیعت یافت می شود. برای تولید هیدروکسید کلسیم مراحل مختلفی را باید نمود طی نمود که عبارت از کوبش ، پخت و هیدراتاسیون هستند. ماده اولیه تولید آهک هیدراته ، کربنات کلسیم است و طی فرایند تولید ، آهک زنده (آهک خالص) نیز تولید می گردد. البته نوع سنتزی کربنات کلسیم نیز قابل تولید می باشد که در حقیقت فرایند معکوس تولید کلسیم هیدروکسید است. این ماده با نام کربنات کلسیم رسوبی PCC نامیده می شود.

تفاوت و شباهت شیمیایی کربنات کلسیم و آهک هیدراته

مهم ترین تفاوت شیمیایی این دو ماده در چینش مولکولی آنها است. کلسیم کربنات دارای فرمول CaCO₃ بوده و ساختاری شش ضلعی دارد به این صورت که هر اتم کلسیم با اتم های اکسیژن و کربن احاطه شده است. اما فرمول مولکولی آهک هیدراته به صورت Ca(OH)₂ بوده و باندهای هیدروژنی قدرتمندی در میان لایه ها قرار دارد.

کربنات کلسیم در آب نامحلول است اما در اسید های رقیق می تواند حل شود. همچنین در آبی که با گاز کربنیک اشباع شده است نیز حل شده و بی کربنات کلسیم تولید می شود:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

در مورد انحلال پذیری هیدروکسید کلسیم در آب باید گفت که این ماده دارای ویژگی عجیبی است. در حالت معمول ، انحلال پدیری مواد مختلف با افزایش دمای آب بیشتر می شود در حالی که در مورد آهک هیدراته این فرایند معکوس است یعنی هر چه آب سردتر باشد ، آهک هیدراته بیشتری در آن حل می شود. دلیل این امر نیز ، گرماده بودن فرایند انحلال کلسیم هیدروکسید است. این ماده همچنین در گلیسیرین و اسید ها هم محلول بوده ولی در الکل ها حل نمی شود.

موارد مصرف کربنات کلسیم و هیدروکسید کلسیم

کربنات کلسیم بیشتر در امور ساختمانی مصرف می شود ولی در حالت پودری کاربرد آن به صنایع دیگری نظیر تولید لاستیک و پلاستیک ، کاغذ سازی ، رزین و سیلانت ها ، خوراک دام و طیور ، پلاستیک و پلیمر ها گسترش می یابد. کاربرد آهک هیدراته علاوه بر موارد گفته شده برای کربنات کلسیم ، در موارد دیگری همچون تولید استیل و صنایع ذوب آهن ، تصفیه آب و فاضلاب و در کشاورزی برای مرز بندی زمین ها است.