El carbonato de calcio es un compuesto inorgánico con la fórmula química CaCO₃. En la naturaleza, se presenta en múltiples formas, como calcita, piedra caliza, mármol, mármol blanco, tiza, estalactitas y travertino, entre otras. También es el componente principal de corales, conchas, cáscaras de huevo y más.
1. Calcita
La calcita es el mineral de carbonato de calcio más común en la naturaleza. Se le llama así porque al romperla se pueden obtener numerosos fragmentos cuadrados. Es el principal mineral que compone la piedra caliza, el mármol, las estalactitas y el espato de Islandia, entre otros. Su contenido de carbonato de calcio suele ser superior al del mármol y la piedra caliza, alcanzando más de 991 TP3T.
La calcita se divide en calcita grande, calcita pequeña y espato de Islandia. La calcita grande presenta una exfoliación clara y regular, y una alta transparencia, mientras que la calcita pequeña presenta una exfoliación desordenada, fina e irregular. La calcita en sí es incolora o blanca, pero suele contener elementos como hierro, manganeso y cobre, lo que le confiere diversos colores.
La calcita es un mineral formador de rocas en la Tierra, que representa más del 40% de la corteza total y existen no menos de 200 especies de ella.
2. Espato de Islandia
El espato de Islandia, un tipo de calcita incolora y transparente, es el cristal de carbonato de calcio más puro que se encuentra en la naturaleza. Se descubrió por primera vez en Islandia, de ahí su nombre. El espato de Islandia posee una fuerte birrefringencia y la mayor función de polarización. Es un importante material óptico y un cristal natural que no se puede fabricar ni reemplazar artificialmente.
Los cristales de espato de Islandia de alta calidad se producen en vetas de calcita y vetas de calcita zeolítica en basalto. Se utilizan a menudo en prismas polarizadores y polarizadores en la industria óptica. El espato de Islandia también es esencial para la fabricación de instrumentos de observación de manchas solares y macrómetros astronómicos, y se utiliza en prismas para espejos dicroicos de gemas.
3. Caliza (Roca)
Caliza es el nombre comercial de la caliza como materia prima mineral. Es una roca carbonatada, cuyo componente principal es la calcita. Suele contener dolomita, minerales arcillosos y minerales detríticos, y puede ser de color gris, blanco grisáceo, negro grisáceo, amarillo, rojo claro, rojo parduzco y otros colores.
La piedra caliza se utiliza como materia prima en la producción de cemento, vidrio, carburo de calcio, carbonato sódico, óxido de calcio, hidróxido de calcio, carbonato de calcio ligero, etc. También se puede procesar directamente en piedra y piedra triturada para su uso como material de construcción. La piedra caliza se utiliza ampliamente en diversos campos, como la metalurgia y la protección ambiental. alimento, medicina, caucho, plásticos, fabricación de papel, tintas, recubrimientos, cosméticos y más.
4. Mármol (Roca)
El mármol se compone principalmente de calcita y dolomita, con trazas de wollastonita, talco, tremolita, diópsido, plagioclasa, cuarzo, periclasa y otros minerales. Presenta una estructura metamórfica granular y una estructura en bloques (a veces bandeada). El mármol puro es blanco, pero cuando contiene impurezas, puede presentar diversos colores y hermosas vetas. Es la principal piedra decorativa para la construcción y la talla.
Las mayores reservas de mármol blanco de China se encuentran en Baoxing, Sichuan, y Hezhou, Guangxi. El contenido de carbonato de calcio del mármol blanco de Hezhou es superior a 99%, con una blancura superior a 95%. Es conocido por su alta blancura, buena pureza, tono suave, composición química estable y ausencia de sulfuros y otros elementos nocivos para el cuerpo humano. Este mármol es reconocido tanto a nivel nacional como internacional.
El mármol blanco de Baoxing, Sichuan, presenta partículas más finas, una blancura más pura y una mejor calidad. Se considera uno de los productos más finos del desarrollo actual de mármol blanco en China.
5. Mármol blanco
El mármol blanco es una variedad de mármol blanco de alta calidad. Está compuesto principalmente de CaCO₃, MgCO₃ y SiO₂, y también contiene pequeñas cantidades de Al₂O₃, Fe₂O₃ y otros elementos.
El auténtico mármol blanco es el Blanco Fangshan de Pekín, producido en la aldea de Gaozhuang, ciudad de Dashiwo, distrito de Fangshan, al suroeste de Pekín. La reserva es de 800.000 metros cúbicos, lo que la convierte en la más grande del país. El Blanco Fangshan se considera un "tesoro nacional" y es famoso por su textura fina y dura, su blanca y delicada calidad, y su estilo solemne y suntuoso. Es blanco como la nieve, duro como el jade, gélido, transparente y elegante, lo que le confiere una apariencia majestuosa y solemne. Se ha convertido en símbolo de auspicios, elegancia y riqueza, y ha sido durante mucho tiempo un producto real de diversas dinastías, también conocido como la "Piedra Imperial Blanca".
6. Tiza
La tiza es un depósito fino de carbonato de calcio, una variante de la calcita. Su nombre proviene del latín «arcilla» y se refiere a la tiza común presente en los estratos del Cretácico Superior, formada por los depósitos de carbonato de calcio de las conchas de invertebrados marinos, especialmente los cocolitos.
La tiza es blanda, suelta y porosa, y se utiliza a menudo como material de enlucido. Por ejemplo, la tiza primitiva se utilizaba para crear esculturas de tiza. En Europa, se producen aproximadamente 161 TP³T de carbonato de calcio pesado a partir de la tiza.
7. Estalactitas
También conocidas como estalactitas, este término se refiere al conjunto general clasificación de depósitos de carbonato de calcio, como estalactitas, estalagmitas y columnas de piedra, que se forman en cuevas en zonas de roca carbonatada bajo condiciones geológicas específicas durante un largo período de tiempo.
El componente principal de la piedra caliza es el carbonato de calcio. Al reaccionar con agua que contiene dióxido de carbono, se forma bicarbonato de calcio, que es más soluble. Cuando el agua que contiene bicarbonato de calcio se calienta o la presión disminuye repentinamente, el bicarbonato de calcio disuelto en el agua se descompone y regenera carbonato de calcio, que precipita y libera dióxido de carbono. Cuando el agua se filtra lentamente desde la parte superior de una cueva, parte del bicarbonato de calcio presente en el agua experimenta la misma reacción. Parte se deposita en la parte superior de la cueva y parte en la inferior. Con el tiempo, se forman estalactitas en la parte superior y estalagmitas en la inferior. Cuando las estalactitas se unen con las estalagmitas, se forman columnas de piedra.
8. Travertino
El travertino, también conocido como caliza travertina, es un precipitado químico de carbonato de calcio que se forma cuando el dióxido de carbono escapa de las aguas subterráneas que contienen bicarbonato de calcio al alcanzar la superficie. Es un carbonato de calcio secundario macroporoso formado por la deposición de manantiales kársticos, ríos y lagos. Los componentes minerales del travertino son principalmente calcita y aragonito.
El travertino tiene una morfología variada, con formaciones comunes que incluyen conos, colinas y abanicos de travertino.
Se distribuye ampliamente en ambientes terrestres, especialmente en zonas calizas con alta precipitación y altas temperaturas medias anuales. El Área Escénica Nacional de Huanglong, ubicada en el condado de Songpan, provincia de Sichuan, alberga un singular paisaje de travertino de aguas frías en una meseta. Fue declarada Patrimonio Natural de la Humanidad por la UNESCO en 1992 y es conocida por albergar las tres mejores características del mundo: las piscinas calcificadas al aire libre más espectaculares, el mayor flujo de playa de travertino y el mayor muro de derrumbe de travertino.
9. Coral
El coral se forma mediante la agregación de esqueletos calcáreos secretados por los pólipos coralinos. Su composición química es principalmente CaCO₃, presente en forma de agregados microcristalinos de calcita, con cierta cantidad de materia orgánica. Los corales suelen tener forma de árbol, con rayas verticales, y son mayoritariamente blancos, aunque también pueden presentarse en tonos azules y negros.
10. Concha
La concha es el manto de los moluscos que viven cerca del agua. Es una sustancia calcificada que se forma mediante la secreción de una célula glandular especial del molusco para proteger la parte blanda de su cuerpo.
Las conchas se componen principalmente de dos fases: una inorgánica y una orgánica. La fase inorgánica contiene entre un 95 y un 99,91 % de CaCO₃ (en forma de calcita, aragonito, vaterita y formas amorfas). A temperatura ambiente, la calcita es la forma más estable, el aragonito es relativamente estable y la vaterita es la más inestable. La fase orgánica constituye aproximadamente entre un 0,1 y un 51 % de la composición de la concha e incluye proteínas, glicoproteínas, polisacáridos, quitina, lípidos y otros elementos como calcio, carbono, oxígeno, hidrógeno, estroncio y magnesio.
En comparación con los minerales naturales de carbonato de calcio, las conchas presentan una estructura única de ensamblaje multiescala y multinivel, similar a un ladrillo y cemento. Esta estructura les confiere excelentes propiedades, como alta tenacidad y resistencia.
Estudios han demostrado que el óxido de calcio activo preparado a partir de conchas de vieira tiene mejor actividad y efectos antibacterianos más fuertes que el óxido de calcio ordinario. Además, la hidroxiapatita, un material bioactivo preparado a partir de conchas desechadas mediante un método de calentamiento por baño de agua, mostró una excelente actividad biológica in vitro. Al utilizar polvo de concha como materia prima, fosfato de hidrógeno diamónico como fuente de fósforo y urea como aditivo, se produjo con éxito hidroxiapatita de nanocinta de alta pureza, uniforme y controlable. Además, cuando las conchas se sumergieron en un tampón de fosfato durante 24 horas, se depositó una capa de apatita de tipo carbonato con una estructura escamosa sobre la superficie de la concha mediante una reacción de disolución-recristalización. Los resultados indicaron que la apatita preparada exhibió una excelente actividad biológica, lo que destaca el potencial de las conchas y sus componentes para la investigación en biomateriales y sustancias bioactivas.
11. Cáscara de huevo
Las cáscaras de huevo están compuestas de 93% CaCO₃, 1,0% MgCO₃, 2,8% Mg₃(PO₄)₂ y 3,2% materia orgánica.
Las cáscaras de huevo desechadas contienen abundantes recursos de calcio y constituyen una materia prima importante para el carbonato de calcio y el óxido de calcio de origen biológico. Se consideran seguras y respetuosas con el medio ambiente, y pueden utilizarse como catalizadores, adsorbentes, aditivos, etc. El carbonato de calcio de cáscara de huevo se puede utilizar para preparar diversos productos a base de calcio, como acetato de calcio, propionato de calcio, lactato de calcio, gluconato de calcio, citrato de calcio, piruvato de calcio, malato de calcio, calcio para jugos, sulfato de calcio y peróxido de calcio.
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