在化學(xué)領(lǐng)域中,碳酸鈣表現(xiàn)出一系列有趣的反應(yīng)特性。當(dāng)它在常壓下加熱至900℃時(shí),會(huì)發(fā)生分解,生成氧化鈣和二氧化碳,反應(yīng)方程式為CaCO3->CaO+CO2↑。與稀鹽酸的接觸則會(huì)產(chǎn)生明顯的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生氣泡并形成氯化鈣、水和二氧化碳,表現(xiàn)出所謂的"泡騰"現(xiàn)象,反應(yīng)式為CaCO3+2HCl->CaCl2+H2O+CO2↑。
在溶液中,碳酸鈣與過(guò)量二氧化碳反應(yīng)會(huì)形成碳酸氫鈣溶液,如在懸濁液中進(jìn)行,會(huì)生成CaCO3+CO2+H2O->Ca(HCO3)2。另外,當(dāng)碳酸鈣與雨水(含碳酸溶液)接觸時(shí),會(huì)生成碳酸氫鈣,反應(yīng)為CaCO3+CO2(aq)+H2O->Ca(HCO3)2。
反過(guò)來(lái),二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)則產(chǎn)生碳酸鈣和水,表明酸堿中和反應(yīng)的另一面,反應(yīng)式為Ca(OH)2+CO2->CaCO3+H2O。
在工業(yè)生產(chǎn)中,碳酸鈣主要來(lái)自天然礦物質(zhì),如方解石、石灰石和貝殼,通過(guò)機(jī)械粉碎得到重質(zhì)碳酸鈣。純度更高的碳酸鈣則由大理石等純凈礦物提煉而成。從石灰石開(kāi)始,經(jīng)過(guò)高溫煅燒產(chǎn)生氧化鈣和二氧化碳,隨后與水反應(yīng)成石灰乳,再與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,經(jīng)過(guò)脫水、干燥和粉碎,得到輕質(zhì)碳酸鈣,也稱為PCC。
高純度碳酸鈣可通過(guò)復(fù)分解反應(yīng),即碳酸鈉和氯化鈣水溶液之間的反應(yīng)生成,然后進(jìn)一步處理得到。以上所述的反應(yīng)原理和過(guò)程,為我們理解碳酸鈣在化學(xué)反應(yīng)中的角色提供了重要參考。