O carbonato de cálcio é um composto inorgânico com a fórmula química CaCO₃. Na natureza, ele assume diversas formas, incluindo calcita, calcário, mármore, mármore branco, giz, estalactites e travertino, entre outras. É também o principal componente de corais, conchas, cascas de ovos e muito mais.
1. Calcita
A calcita é o mineral de carbonato de cálcio mais comum na natureza. É chamada de "calcita" porque muitos fragmentos quadrados podem ser obtidos a partir da sua quebra. A calcita é o principal mineral que compõe calcário, mármore, estalactites e espato islandês, entre outros minerais. O teor de carbonato de cálcio da calcita é geralmente maior do que o do mármore e do calcário, chegando a mais de 99%.
A calcita pode ser dividida em calcita grande, calcita pequena e espato islandês. A calcita grande apresenta clivagem clara e regular, com alta transparência, enquanto a calcita pequena apresenta clivagem desordenada, fina e irregular. A calcita em si é incolor ou branca, mas geralmente contém elementos como ferro, manganês e cobre, o que lhe confere diversas cores.
A calcita é um mineral formador de rochas na Terra, representando mais de 40% da crosta total, e há nada menos que 200 espécies dela.
2. Islândia Spar
A espeta islandesa, um tipo de calcita incolor e transparente, é o cristal de carbonato de cálcio mais puro encontrado na natureza. Foi descoberta pela primeira vez na Islândia, daí o nome "espeta islandesa". A espeta islandesa possui forte birrefringência e a maior função de polarização. É um importante material óptico e um cristal natural que não pode ser fabricado ou substituído artificialmente.
Cristais de espato islandês de alta qualidade são produzidos em veios de calcita e zeólita em basalto. São frequentemente utilizados em prismas polarizadores e polarizadores na indústria óptica. O espato islandês também é essencial para a fabricação de instrumentos de observação de manchas solares e macrômetros para astronomia, além de ser utilizado em prismas para espelhos dicróicos de gemas.
3. Calcário (Rocha)
Calcário é o nome comercial do calcário como matéria-prima mineral. É uma rocha carbonática, com calcita como principal componente. Frequentemente contém dolomita, minerais de argila e minerais detríticos, e pode ser cinza, branco-acinzentado, preto-acinzentado, amarelo, vermelho-claro, vermelho-amarronzado e outras cores.
O calcário é utilizado como matéria-prima na produção de cimento, vidro, carboneto de cálcio, carbonato de sódio, óxido de cálcio, hidróxido de cálcio, carbonato de cálcio leve e muito mais. Também pode ser processado diretamente em pedra e brita para uso como material de construção. O calcário é amplamente utilizado em diversas áreas, como metalurgia, proteção ambiental, comida, medicina, borracha, plásticos, fabricação de papel, tinta, revestimentos, cosméticos e muito mais.
4. Mármore (Rocha)
O mármore é composto principalmente de calcita e dolomita, com traços de wollastonita, talco, tremolita, diopsídio, plagioclásio, quartzo, periclásio e outros minerais. Possui uma estrutura metamórfica granular e uma estrutura em blocos (às vezes bandada). O mármore puro é branco, mas quando contém impurezas, pode apresentar várias cores e belas listras. É a principal pedra decorativa para construção e escultura.
As maiores reservas de mármore branco da China estão localizadas em Baoxing, Sichuan, e Hezhou, Guangxi. O teor de carbonato de cálcio do mármore branco de Hezhou é superior a 99%, com uma brancura superior a 95%. É conhecido por sua alta brancura, boa pureza, tonalidade suave, composição química estável e ausência de sulfetos e outros elementos nocivos ao corpo humano. Este mármore é bem conhecido tanto nacional quanto internacionalmente.
O mármore branco de Baoxing, Sichuan, possui partículas mais finas, brancura mais pura e melhor qualidade. É considerado um dos melhores produtos no atual desenvolvimento de mármore branco na China.
5. Mármore Branco
O mármore branco é uma variedade de mármore branco de alta qualidade. É composto principalmente de CaCO₃, MgCO₃ e SiO₂, e também contém pequenas quantidades de Al₂O₃, Fe₂O₃ e outros elementos.
O mármore branco genuíno é o Pequim Fangshan Branco, produzido na vila de Gaozhuang, cidade de Dashiwo, distrito de Fangshan, a sudoeste de Pequim. A reserva possui 800.000 metros cúbicos, tornando-se a maior do país. O Fangshan Branco é considerado um "tesouro nacional" e é famoso por sua textura fina e dura, qualidade branca e delicada, e seu estilo solene e rico. É branco como a neve, duro como o jade, fosco, transparente e elegante, conferindo-lhe uma aparência majestosa e solene. Tornou-se um símbolo de auspiciosidade, elegância e riqueza, e tem sido um produto real de várias dinastias há muito tempo, também conhecido como "Pedra Branca Imperial".
6. Giz
Giz é um depósito fino de carbonato de cálcio, uma variante da calcita. Seu nome vem do latim para "argila" e se refere ao giz comum encontrado nas camadas do Cretáceo Superior, formado por depósitos de carbonato de cálcio de conchas de invertebrados marinhos, especialmente cocólitos.
O giz é macio, solto e poroso, sendo frequentemente usado como material de reboco. Por exemplo, o giz primitivo era usado na criação de esculturas de giz. Na Europa, cerca de 16% de carbonato de cálcio pesado é produzido a partir do giz.
7. Estalactites
Também conhecidas como estalactites, este termo refere-se à estrutura geral classificação de depósitos de carbonato de cálcio, como estalactites, estalagmites e colunas de pedra, que se formam em cavernas em áreas de rochas carbonáticas sob condições geológicas específicas durante um longo período de tempo.
O principal componente do calcário é o carbonato de cálcio. Quando reage com água contendo dióxido de carbono, forma-se bicarbonato de cálcio, que é mais solúvel. Quando a água contendo bicarbonato de cálcio é aquecida ou a pressão diminui repentinamente, o bicarbonato de cálcio dissolvido na água se decompõe e regenera o carbonato de cálcio, que então precipita e libera dióxido de carbono. Quando a água escoa lentamente do topo de uma caverna, parte do bicarbonato de cálcio presente na água sofre a mesma reação. Parte dele é depositada no topo da caverna e parte no fundo. Com o tempo, formam-se estalactites no topo e estalagmites no fundo. Quando as estalactites se conectam com as estalagmites, formam-se colunas de pedra.
8. Travertino
Travertino, também conhecido como calcário travertino, é um precipitado químico de carbonato de cálcio que se forma quando o dióxido de carbono escapa das águas subterrâneas contendo bicarbonato de cálcio ao atingir a superfície. É um carbonato de cálcio secundário macroporoso formado pela deposição de nascentes cársticas, rios e lagos. Os componentes minerais do travertino são principalmente calcita e aragonita.
O travertino tem uma morfologia variada, com formações comuns incluindo cones, colinas e leques de travertino.
É amplamente distribuído em ambientes terrestres, especialmente em áreas calcárias com alta precipitação e altas temperaturas médias anuais. A Área Cênica Nacional de Huanglong, localizada no Condado de Songpan, Província de Sichuan, abriga uma rara paisagem de travertino de água fria em planalto. Foi tombada como Patrimônio Mundial Natural pela UNESCO em 1992 e é conhecida por apresentar as três melhores características do mundo: as piscinas calcificadas a céu aberto mais espetaculares, o maior fluxo de praia de travertino e a maior parede de colapso de travertino.
9. Coral
Os corais são formados pela agregação de esqueletos calcários secretados por pólipos de coral. Sua composição química é principalmente CaCO₃, que se apresenta na forma de agregados de calcita microcristalina, com certa quantidade de matéria orgânica também presente. Os corais têm formato tipicamente arbóreo, com listras verticais, e são predominantemente brancos, embora também possam apresentar tons de azul e preto.
10. Concha
Uma concha é o manto dos moluscos que vivem perto da água. É uma substância calcificada formada pela secreção de uma célula glandular especial no molusco para proteger a parte mole do seu corpo.
As conchas são compostas principalmente por duas fases: uma fase inorgânica e uma fase orgânica. A fase inorgânica consiste em 95-99,9% CaCO₃ (nas formas de calcita, aragonita, vaterita e formas amorfas). Em condições normais de temperatura ambiente, a calcita é a forma mais estável, a aragonita é relativamente estável e a vaterita é a mais instável. A fase orgânica compõe cerca de 0,1-5% da composição da concha e inclui proteínas, glicoproteínas, polissacarídeos, quitina, lipídios e outros elementos como cálcio, carbono, oxigênio, hidrogênio, estrôncio e magnésio.
Em comparação com os minerais naturais de carbonato de cálcio, as conchas possuem uma estrutura única de montagem em escala e níveis, do tipo "tijolo e argamassa". Essa estrutura lhes confere excelentes propriedades, como alta tenacidade e resistência.
Estudos demonstraram que o óxido de cálcio ativo preparado a partir de conchas de vieira apresenta melhor atividade e efeitos antibacterianos mais fortes do que o óxido de cálcio comum. Além disso, o material bioativo hidroxiapatita, preparado a partir de conchas descartadas usando um método de aquecimento em banho-maria, apresentou excelente atividade biológica in vitro. Utilizando pó de concha como matéria-prima, fosfato de hidrogênio diamônio como fonte de fósforo e ureia como aditivo, foi produzida com sucesso uma nano-cinta de hidroxiapatita de alta pureza, uniforme e controlável. Além disso, quando as conchas foram embebidas em tampão fosfato por 24 horas, uma camada de apatita do tipo carbonato com estrutura escamosa foi depositada na superfície da concha por meio de uma reação de dissolução-recristalização. Os resultados indicaram que a apatita preparada exibiu excelente atividade biológica, destacando o potencial das conchas e seus componentes para pesquisas em biomateriais e substâncias bioativas.
11. Casca de ovo
Cascas de ovos são compostas de 93% CaCO₃, 1,0% MgCO₃, 2,8% Mg₃(PO₄)₂ e 3,2% matéria orgânica.
Cascas de ovos residuais contêm ricos recursos de cálcio e são uma importante matéria-prima para carbonato de cálcio e óxido de cálcio de base biológica. São considerados seguros e ecologicamente corretos e podem ser usados como catalisadores, adsorventes, aditivos e muito mais. O carbonato de cálcio da casca do ovo pode ser usado para preparar uma variedade de produtos à base de cálcio, como acetato de cálcio, propionato de cálcio, lactato de cálcio, gluconato de cálcio, citrato de cálcio, piruvato de cálcio, malato de cálcio, suco de cálcio, sulfato de cálcio e peróxido de cálcio.
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