Carbonate de calcium

Définition

Le carbonate de calcium, de formule chimique CaCO₃ et de masse molaire est de 100,1 g/mole, est un composé blanchâtre existant naturellement comme roche calcaire. Il est broyé et quantitativement utilisé comme matériau de chaulage. Le carbonate de calcium est indispensable pour la croissance des coquillages, mollusques et coraux durs.

Cailloux de carbonate de calcium CaCO₃ à l'état naturel :

Présent naturellement, le carbonate de calcium CaCO₃ est extrait sous forme de cailloux près à être concassés, ici sous forme de calcaire pour l'industrie papetière avec un degré de blancheur de 75–85 %.

Explications

Poudre de carbonate de calcium précipité :

L'industrie exploite le carbonate de calcium sous forme de poudre pour fabriquer des additifs alimentaires ou médicamenteux, ici en bonne pureté avec 97,5 à 98 % de calcaire et un volume de sédimentation ≥ 2.8 ml/g, largement utilisé pour la peinture, le caoutchouc, la fabrication du papier, plastique, etc.

Le carbonate de calcium est une substance commune trouvée dans des roches dans toutes les parties du monde, et est la principale composante des coquilles d'organismes marins, des escargots, des boules de charbon, de perles et coquilles d'oeufs. Le carbonate de calcium est l'ingrédient actif dans la chaux agricole, et est créé lorsque des ions Ca dans l'eau dure réagissent avec les ions carbonate créant des dépôts de calcaire. Il est couramment utilisé en médecine comme un supplément alimentaire en calcium ou comme un anti-acide, mais une consommation excessive peut être dangereuse.

⭐ Voir la carbonatation et l'équivalent en carbonate de calcium.

Modèle d'une partie de la structure cristalline du carbonate de calcium CaCO₃ :

Le carbonate de calcium partage les propriétés typiques des autres carbonates.

Les réactions chimiques du calcaire sont notamment :

• il réagit avec les acides forts, en libérant du dioxyde de carbone :

  CaCO_3(s) + 2 HCl_(aq) → CaCl_2(aq) + CO_2(g) + H₂O_(l)

• il libère du dioxyde de carbone en chauffant, appelé décomposition thermique réaction, ou une calcination, au-dessus de 840 °C dans le cas de CaCO₃, pour former l'oxyde de calcium, communément appelé chaux vive CaO, avec réaction enthalpie mesurée à 178 kJ/mole :

  CaCO_3(s) → CaO_(s) + CO_2(g)

• le carbonate de calcium réagit avec l'eau qui est saturé avec du dioxyde de carbone pour former le soluble dans du bicarbonate de calcium :

  CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Cette dernière réaction est importante dans l'érosion des roches carbonatées, formant des cavernes, et conduit à l'eau dure dans de nombreuses régions.

L'ikaïte est une forme particulière de carbonate de calcium avec de l'eau cristalline, CaCO₃· 6H₂O. L'ikaïte est stable seulement en dessous de 6 °C.

La grande majorité du carbonate de calcium utilisé dans l'industrie est extrait par mines ou les carrières. Le carbonate de calcium pur, pour un usage alimentaire ou pharmaceutique, peut être produit à partir d'une source extraite pure, généralement du marbre.

En variante, le carbonate de calcium est préparé à partir d'oxyde de calcium. L'eau est ajoutée pour donner de l'hydroxyde de calcium et le dioxyde de carbone est envoyé à travers cette solution pour précipiter le carbonate de calcium souhaité, visé à l'industrie du carbonate de calcium précipité (PCC) :

CaCO₃ → CaO + CO₂
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

Les sources géologiques sont la calcite, l'aragonite et la vatérite qui sont des minéraux de carbonate de calcium pur. Les roches mères industriellement importantes sont principalement le calcaire, la craie, le marbre et le travertin.

Les sources biologiques contenant du CaCO₃ sont les coquilles d'oeufs, les coquilles d'escargots et la plupart des coquillages dont les valves sont principalement du carbonate de calcium et peuvent être utilisés comme sources industrielles de ce produit chimique. En particulier, les coquilles d'huîtres ont bénéficié de la reconnaissance récente comme une source de calcium alimentaire, mais sont aussi une source industrielle pratique. Bien que n'étant pas pratique comme une source industrielle, les légumes vert foncé comme le brocoli et le chou frisé contiennent des quantités significatives plan alimentaire de carbonate de calcium.

En rapport avec "carbonate de calcium"

• bicarbonate

  

  L'ion bicarbonate (ou ion mono-hydrogénocarbonate) est un anion de formule chimique HCO3−.

• carbonatation

  

  La carbonatation est une réaction chimique dans laquelle l'hydroxyde de calcium réagit avec le dioxyde de carbone et forme du carbonate de calcium insoluble :...

• carbonate

  

  Un carbonate, en chimie, est un sel de l'acide carbonique, caractérisé par la présence de l'ion carbonate, CO32-.

• décarbonatation

  

  La décarbonatation, par opposition à la carbonatation, est le phénomène par lequel les carbonates contenus dans un sol sont progressivement dissous...