كربونات الكالسيوم مركب غير عضوي صيغته الكيميائية CaCO₃. يتخذ في الطبيعة أشكالًا متعددة، منها الكالسيت، والحجر الجيري، والرخام، والرخام الأبيض، والطباشير، والهوابط، والترافرتين، وغيرها. وهو أيضًا المكون الرئيسي للمرجان، والأصداف، وقشور البيض، وغيرها.
1. الكالسيت
الكالسيت هو أكثر معادن كربونات الكالسيوم شيوعًا في الطبيعة. يُسمى "كالسيت" لأنه يُنتج العديد من الشظايا المربعة بتكسيره. الكالسيت هو المعدن الرئيسي الذي يُكوّن الحجر الجيري، والرخام، والهوابط، وسبار أيسلندا، وغيرها من المعادن. عادةً ما يكون محتوى كربونات الكالسيوم في الكالسيت أعلى من محتوى الرخام والحجر الجيري، حيث يصل إلى أكثر من 99%.
يمكن تقسيم الكالسيت إلى كالسيت كبير، وكالسيت صغير، وسبار أيسلندا. يتميز الكالسيت الكبير بانقسام شفاف ومنتظم وشفافية عالية، بينما يتميز الكالسيت الصغير بانقسام غير منتظم ودقيق وغير منتظم. الكالسيت نفسه عديم اللون أو أبيض، ولكنه عادةً ما يحتوي على عناصر مثل الحديد والمنغنيز والنحاس، مما يُعطيه ألوانًا متنوعة.
الكالسيت هو معدن مكون للصخور على الأرض، ويشكل أكثر من 40% من إجمالي القشرة الأرضية، وهناك ما لا يقل عن 200 نوع منه.
2. أيسلندا سبار
سبار أيسلندا، وهو نوع من الكالسيت عديم اللون والشفاف، يُعد أنقى بلورات كربونات الكالسيوم في الطبيعة. اكتُشف لأول مرة في أيسلندا، ومن هنا جاء اسمه "سبار أيسلندا". يتميز سبار أيسلندا بثنائية انكسار قوية وأعلى دالة استقطاب. وهو مادة بصرية مهمة وبلورة طبيعية لا يمكن تصنيعها أو استبدالها صناعيًا.
تُنتج بلورات سبار آيسلندا عالية الجودة من عروق الكالسيت وعروق الزيوليت في البازلت. تُستخدم غالبًا في مناشير الاستقطاب والمستقطبات في الصناعة البصرية. كما يُعدّ سبار آيسلندا أساسيًا في صنع أجهزة رصد البقع الشمسية وأجهزة قياس الماكرو في علم الفلك، ويُستخدم في مناشير مرايا الأحجار الكريمة ثنائية اللون.
3. الحجر الجيري (الصخر)
الحجر الجيري هو الاسم التجاري للحجر الجيري كمادة خام معدنية. وهو صخر كربوني، مكونه الرئيسي الكالسيت. غالبًا ما يحتوي على الدولوميت ومعادن طينية ومعادن فتاتية، ويمكن أن يكون رماديًا، أو أبيض مائلًا للرمادي، أو أسود مائل للرمادي، أو أصفر، أو أحمر فاتح، أو أحمر مائل للبني، وألوان أخرى.
يُستخدم الحجر الجيري كمادة خام في إنتاج الأسمنت والزجاج وكربيد الكالسيوم ورماد الصودا وأكسيد الكالسيوم وهيدروكسيد الكالسيوم وكربونات الكالسيوم الخفيفة وغيرها. كما يُمكن معالجته مباشرةً وتحويله إلى حجر وحجر مكسر لاستخدامه في مواد البناء. ويُستخدم الحجر الجيري على نطاق واسع في مجالات عديدة، مثل علم المعادن وحماية البيئة. طعام، الطب، المطاط، البلاستيك، صناعة الورق، الحبر، الطلاءات، مستحضرات التجميل، وأكثر من ذلك.
4. الرخام (الصخر)
يتكون الرخام بشكل رئيسي من الكالسيت والدولوميت، مع كميات ضئيلة من الولاستونيت، والتالك، والتريموليت، والديوبسيد، والبلاجيوكليز، والكوارتز، والبيريكليز، ومعادن أخرى. يتميز ببنية حبيبية متحولة وبنية متكتلة (قد تكون مخططة). الرخام النقي أبيض اللون، ولكن عند احتوائه على شوائب، يمكن أن يُظهر ألوانًا متنوعة وخطوطًا جميلة. وهو حجر البناء الزخرفي الرئيسي وحجر النحت.
تقع أكبر احتياطيات الرخام الأبيض في الصين في باوكسينغ، سيتشوان، وهيتشو، قوانغشي. يحتوي رخام هيتشو الأبيض على نسبة كربونات الكالسيوم أعلى من 99%، وبياض أعلى من 95%. يشتهر هذا الرخام ببياضه العالي، ونقائه الجيد، ولونه الناعم، وتركيبه الكيميائي المستقر، وخلوه من الكبريتيدات والعناصر الضارة الأخرى بجسم الإنسان. ويحظى هذا الرخام بشهرة واسعة محليًا ودوليًا.
يتميز الرخام الأبيض من باوكسينج، سيتشوان، بجزيئات أدق، وبياض أنقى، وجودة أعلى. ويُعتبر من أجود المنتجات في تطور صناعة الرخام الأبيض في الصين حاليًا.
5. الرخام الأبيض
الرخام الأبيض نوعٌ عالي الجودة من الرخام الأبيض. يتكون أساسًا من كربونات الكالسيوم CaCO₃، وكربونات المغنيسيوم MgCO₃، وأكسيد السيليكون SiO₂، ويحتوي أيضًا على كميات صغيرة من أكسيد الألومنيوم Al₂O₃، وأكسيد الحديد Fe₂O₃، وعناصر أخرى.
الرخام الأبيض الأصلي هو بيجين فانغشان وايت، ويُنتج في قرية قاوزهوانغ، بلدة داشيوو، مقاطعة فانغشان، جنوب غرب بكين. تبلغ مساحة المحمية 800,000 متر مكعب، مما يجعلها الأكبر في البلاد. يُعتبر فانغشان وايت "كنزًا وطنيًا"، ويشتهر بملمسه الناعم والصلب، وبياضه الرقيق، وأسلوبه الغنيّ والمهيب. يتميز ببياضه الأبيض كالثلج، وصلابته كاليشم، ونقائه، وأناقته، مما يمنحه مظهرًا مهيبًا وجليلًا. وقد أصبح رمزًا للبركة والأناقة والثروة، ولطالما كان نتاجًا ملكيًا لمختلف السلالات، ويُعرف أيضًا باسم "الحجر الإمبراطوري الأبيض".
6. الطباشير
الطباشير رواسب كربونات الكالسيوم الدقيقة، وهي نوع من الكالسيت. يُشتق اسمه من الكلمة اللاتينية "طين"، وهو يشير إلى الطباشير الشائع الموجود في طبقات العصر الطباشيري العلوي، والذي يتكون من رواسب كربونات الكالسيوم من أصداف اللافقاريات البحرية، وخاصةً الكوكوليثات.
الطباشير ناعم، رخو، ومسامي، ويُستخدم غالبًا في أعمال الجص. على سبيل المثال، استُخدم الطباشير في العصور القديمة في صنع منحوتات الطباشير. في أوروبا، يُنتج حوالي ١٦١ طنًا من كربونات الكالسيوم الثقيلة من الطباشير.
7. الهوابط
تُعرف أيضًا باسم الهوابط، ويشير هذا المصطلح إلى العام تصنيف من رواسب كربونات الكالسيوم، مثل الهوابط والصواعد والأعمدة الحجرية، والتي تتشكل في الكهوف في مناطق الصخور الكربونية في ظل ظروف جيولوجية محددة على مدى فترة طويلة من الزمن.
المكون الرئيسي للحجر الجيري هو كربونات الكالسيوم. عند تفاعلها مع الماء المحتوي على ثاني أكسيد الكربون، تتكون بيكربونات الكالسيوم، وهي أكثر قابلية للذوبان. عند تسخين الماء المحتوي على بيكربونات الكالسيوم أو انخفاض الضغط فجأةً، تتحلل بيكربونات الكالسيوم المذابة في الماء وتُعيد تكوين كربونات الكالسيوم، التي تترسب بدورها وتُطلق ثاني أكسيد الكربون. عندما يتسرب الماء ببطء من أعلى الكهف، يخضع بعض بيكربونات الكالسيوم الموجودة في الماء للتفاعل نفسه، فيترسب بعضها على سطح الكهف، والبعض الآخر في قاعه. مع مرور الوقت، تتشكل الهوابط في الأعلى، والصواعد في الأسفل. وعندما تلتقي الهوابط بالصواعد، تتشكل أعمدة حجرية.
8. الترافرتين
الترافرتين، المعروف أيضًا باسم الحجر الجيري الترافرتيني، هو راسب كيميائي من كربونات الكالسيوم يتشكل عند تسرب ثاني أكسيد الكربون من المياه الجوفية المحتوية على بيكربونات الكالسيوم إلى السطح. وهو كربونات كالسيوم ثانوية كبيرة المسامية تتشكل من ترسب ينابيع الكارست والأنهار والبحيرات. المكونات المعدنية للترافرتين هي الكالسيت والأراجونيت بشكل رئيسي.
يتميز الترافرتين بتنوع أشكاله، حيث تشمل التكوينات الشائعة مخاريط الترافرتين والتلال والمراوح.
ينتشر هذا النوع على نطاق واسع في البيئات الأرضية، وخاصةً في مناطق الحجر الجيري ذات الهطول الغزير ومتوسط درجات الحرارة السنوية المرتفعة. وتُعد منطقة هوانغلونغ الوطنية ذات المناظر الطبيعية الخلابة، الواقعة في مقاطعة سونغبان بمقاطعة سيتشوان، موطنًا لمناظر طبيعية نادرة من هضبة الترافرتين ذات المياه الباردة. وقد أُدرجت كموقع للتراث الطبيعي العالمي لليونسكو عام ١٩٩٢، وتشتهر باحتوائها على أفضل ثلاث ميزات في العالم: أروع برك الترافرتين المكلسة في الهواء الطلق، وأكبر تدفق ترافرتيني على الشاطئ، وأكبر جدار انهيار ترافرتيني.
9. المرجان
يتكون المرجان من تجمع الهياكل الكلسية التي تفرزها سلائل المرجان. يتكون تركيبه الكيميائي بشكل أساسي من كربونات الكالسيوم CaCO₃، التي توجد على شكل تجمعات كالسيت دقيقة التبلور، مع وجود كمية معينة من المواد العضوية أيضًا. عادةً ما يكون شكل المرجان شبيهًا بالأشجار، بخطوط عمودية، ويكون لونه أبيض في الغالب، مع أنه قد يظهر أيضًا بدرجات من الأزرق والأسود.
10. شل
الصدفة هي غطاء الرخويات التي تعيش قرب الماء. وهي مادة متكلسة تتشكل نتيجة إفراز خلية غدية خاصة في الرخويات لحماية الجزء اللين من جسمها.
تتكون الأصداف بشكل رئيسي من طورين: طور غير عضوي وطور عضوي. يتكون الطور غير العضوي من 95-99.9% من كربونات الكالسيوم (على شكل كالسيت، وأراجونيت، وفاتريت، وأشكال غير متبلورة). في ظل ظروف درجة حرارة الغرفة القياسية، يُعد الكالسيت أكثر الأشكال استقرارًا، بينما يُعد الأراجونيت مستقرًا نسبيًا، بينما يُعد الفاتريت أقلها استقرارًا. يُشكل الطور العضوي حوالي 0.1-5% من تركيب القشرة، ويشمل البروتينات، والجليكوبروتينات، والسكريات المتعددة، والكيتين، والدهون، وعناصر أخرى مثل الكالسيوم، والكربون، والأكسجين، والهيدروجين، والسترونشيوم، والمغنيسيوم.
مقارنةً بمعادن كربونات الكالسيوم الطبيعية، تتميز الأصداف بتركيبة فريدة متعددة المستويات والمقاييس، تُشبه تركيب الطوب والأسمنت. يمنحها هذا التركيب خصائص ممتازة، كالصلابة والقوة العاليتين.
أظهرت الدراسات أن أكسيد الكالسيوم النشط المُحضر من أصداف المحار يتميز بنشاط أفضل وتأثيرات مضادة للبكتيريا أقوى من أكسيد الكالسيوم العادي. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت مادة هيدروكسي أباتيت النشطة بيولوجيًا، المُحضرة من أصداف مُهملة باستخدام طريقة التسخين في حمام مائي، نشاطًا بيولوجيًا ممتازًا في المختبر. باستخدام مسحوق الأصداف كمادة خام، وفوسفات ثنائي الأمونيوم الهيدروجيني كمصدر للفوسفور، واليوريا كمادة مضافة، تم إنتاج هيدروكسي أباتيت نانوي عالي النقاء وموحد وقابل للتحكم بنجاح. علاوة على ذلك، عندما نقعت الأصداف في محلول فوسفاتي منظم لمدة 24 ساعة، ترسبت طبقة من الأباتيت الكربوني ذي البنية المتقشرة على سطح الصدفة من خلال تفاعل إذابة وإعادة تبلور. أشارت النتائج إلى أن الأباتيت المُحضر أظهر نشاطًا بيولوجيًا ممتازًا، مما يُبرز إمكانات الأصداف ومكوناتها في أبحاث المواد الحيوية والمواد النشطة بيولوجيًا.
11. قشر البيض
تتكون قشور البيض من 93% CaCO₃، و1.0% MgCO₃، و2.8% Mg₃(PO₄)₂، و3.2% من المواد العضوية.
تحتوي قشور البيض المُهدرة على موارد كالسيوم غنية، وتُعدّ مادة خام مهمة لكربونات الكالسيوم وأكسيد الكالسيوم الحيوي. تُعتبر هذه المواد آمنة وصديقة للبيئة، ويمكن استخدامها كمحفزات، ومواد ماصة، وإضافات، وغيرها. يُمكن استخدام كربونات الكالسيوم من قشور البيض لتحضير مجموعة متنوعة من المنتجات القائمة على الكالسيوم، مثل أسيتات الكالسيوم، وبروبيونات الكالسيوم، ولاكتات الكالسيوم، وغلوكونات الكالسيوم، وسترات الكالسيوم، وبيروفات الكالسيوم، ومالات الكالسيوم، وعصير الكالسيوم، وكبريتات الكالسيوم، وبيروكسيد الكالسيوم.
نبذة عن Epic Powder
آلات مسحوق ملحمة متخصصة في تطوير وتصنيع مطاحن النفث وحلول معالجة المساحيق. تواصل معنا اليوم للحصول على استشارة مجانية وحلول مخصصة! فريق الخبراء ملتزمون بتقديم منتجات وخدمات عالية الجودة لتعزيز قيمة معالجة مسحوقكم. إيبك باودر - خبيركم الموثوق في معالجة المساحيق!
