کلسیت چیست؟
کلسیت یک کانی معدنی با فرمول شیمیایی CaCO3 است. این سنگ از نوع سنگ های رسوبی و دگرگونی بوده و سازنده اصلی دیگر سنگ ها مثل سنگ آهک و سنگ مرمر می باشد. سنگ کلسیت از مخازن اصلی کربن در کره زمین است و بخش اعظمی از پوسته این کره خاکی را تشکیل می دهد. پلی مورف های مختلف Calcite به صورت آراگونیت و واتریت هستند که در صورت بروز حرارت زیاد ، به کلسیت تبدیل خواهند شد. ویژگی های مختلف این سنگ سبب شده تا از آن در موارد مصرف متنوعی نظیر مشاغل ساختمانی ، کشاورزی ، تولید رنگ و صنایع داروئی استفاده شود.
کلسیت ماده اولیه برای تولید سنگ آهک به عنوان یکی از فراوان ترین و پر کاربرد ترین کانی های معدنی در جهان است. این ترکیب معدنی از تغییرات شیمیایی سنگ کربنات کلسیم و یا رسوب بقایای جانواران آبزی مثل مرجان ، جلبک ، پلانگتون و پوسته موجودات سخت پوست بوجود می آید. سنگ مرمر یا مرمریت هم از دگرگونی این سنگ ایجاد می شود بطوری که حتی ساختار کریستالی سازنده سنگ مرمر ، همان ساختار سنگ کلسیت است.
| جدول مشخصات فنی و شیمیایی | |
| فرمول شیمیایی | CaCO3 |
| گروه معدنی | سنگ های کربناته |
| ساختار کریستالی | سه ضلعی |
| سختی | شکننده با مقیاس Mohs برابر با 3 |
| وزن مخصوص | 2.71 |
| حلالیت | محلول در اسید های رقیق |
| شکل ظاهری | سفید رنگ با رگه های متمایل به دیگر رنگ ها جلای شیشه ای یا صدفی دارای اشکال کریستالی ، گرانول و کلوخ |
فرایند های شیمیایی
سنگ کلسیت مانند دیگر سنگ های کربنات کلسیم در اسید ها حل می شود. معادله واکنش کلی آن به شرح زیر است:
CaCO3 (جامد) + 2H+ (مایع) → Ca2+ (مایع) + H2O + CO2 (گاز)
در اثر واکنش این سنگ با اسید ها ، گاز دی اکسید کربن آزاد می شود و فرایندی گرمازا است. گاز دی اکسید کربن به علت خاصیت اسیدی که دارد تاثیر حل کنندگی اندکی روی سنگ می گذارد:
CaCO3 (جامد) + H2O + CO2 (مایع) → Ca2+ (مایع) + 2HCO−3 (مایع)
هر چه میزان گاز کربنیک کمتر شود ، واکنش برعکس شده و کلسیت تولید می شود. تولید این ماده به عوامل محیطی مثل حرارت آب ، غلیظ بودن یون محلول و میزان پی اچ بستگی دارد که در آب های زیر زمینی متفاوت است. وقتی در طبیعت شرایط فراهم می گردد ، لایه های کلسیمی تشکیل شده و شکستگی ها و رگه ها پر می شود و در نتیجه سنگ کلسیت که حاوی مقادیر فراوان کلسیم کربنات است بوجود می آید. Calcite دارای یک ویژگی غیر معمول است که به حلالیت معکوس معروف بوده و طی آن ، هر چه دمای محلول افزایش یابد ، انحلال پذیری آن کاهش می یابد. هر چه فشار محلول بیشتر شود ، انحلال پذیری این ماده افزایش پیدا می کند.
کلسیت و دولومیت
کلسیت خالص فقط از یون های کربنات و کلسیم تشکیل شده است اما در طبیعت ممکن است این ماده حاوی مقداری منیزیم هم باشد. اگر میزان منیزیم موجود در آن بیش از 4 درصد شود ، به آن دولومیت یا آهک دولومیتی می گویند. همچنین بسته به محل تشکیل ، ممکن است حاوی آهن ، منگنز و مواد آلی هم باشد.
کلسیت : مخزن دی اکسید کربن کره زمین
گاز دی اکسید کربن یکی از مهم ترین گاز های تشکیل دهنده اتمسفر کره زمین است و جزء گازهای گلخانه ای طبقه بندی می شود که وظیفه گرم نگه داشتن زمین را دارند. در فرایند تشکیل انواع سنگ کربنات کلسیم از جمله سنگ آهک ، کلسیت ، سنگ مرمر و گرانیت ، گاز دی اکسید کربن از اتمسفر خارج شده و برای میلیون ها سال در پوسته زمین ذخیره می شود. زمانی که به میزان زیاد از این سنگ ها برای صنایع مختلف مثل تولید سیمان یا خنثی کردن اسیدها استفاده می شود ، گاز دی اکسید کربن دوباره آزاد شده و به اتمسفر باز می گردد که همین موضوع موجب گرم تر شدن هوا خواهد شد.
کاربرد ها و موارد مصرف
مصارف و مشاغل ساختمانی
اصلی ترین مصرف کننده انواع سنگ آهک و کربنات کلسیم و سنگ مرمر ، امور ساختمانی است. هزاران سال است که از سنگ کلسیت به عنوان مصالح و ملات استفاده می گردد. امروزه از این سنگ به صورت سنگ آهک و مرمر صیغل خورده یا نخورده و نیز برای تولید بتن و سیمان استفاده می کنند.
کشاورزی
این سنگ به دلیل خاصیت قلیایی ، نقش خنثی کننده اسید ها را دارد. در کشاورزی از سنگ های کربناته به صورت پودر سنگ و کلوخ به عنوان تیمار برای خنثی سازی اسیدهای موجود در خاک و تنظیم pH استفاده می شود. این سنگ همچنین برای زهکشی زمین ها و رودخانه های کاربرد دارد.
پزشکی
کربنات کلسیم در پزشکی کاربرد زیادی دارد. این محصول را با قند و طعم دهنده های مختلف مخلوط می کنند و قرص جویدنی برای درمان اسید معده را تولید می نمایند. از پودر سنگ کلسیت خوراکی در تولید بسیاری از دارو های مورد استفاده در درمان بیماری های گوارشی و مکمل های کلسیمی استفاده می کنند.
سولفور زدایی
این سنگ نوعی ماده جاذب است به این صورت که مایع خاصی به نام آب آهک را از آن تولید نموده و در زمان سوزاندن سوخت های فسیلی مثل نفت و ذغال سنگ ، برای جذب گاز های سمی و آلاینده مثل دی اکسید گوگرد و جلوگیری از انتشار آن در اتمسفر بکار می برند.
مجسمه سازی و آثار هنری
برخی اشکال این سنگ نظیر سنگ مرمر ، ظاهری جذاب و زیبا دارند و در ساخت بناها و مجسمه ها استفاده می شوند. ویژگی های ظاهری زیبا مثل عدم تخلخل و رگه های رنگی و همچنین مقاومت زیاد در برابر یخ زدگی و سایش موجب شده تا در ساخت ساختمان ها و مجسمه ها کاربرد داشته باشد. این سنگ به صورت کلسیت سبز ، کلسیت زرد ، کلسیت طلایی ، کلسیت صورتی و کلسیت دندان سگی با ظاهر زیبا در طبیعت وجود دارد.
سایر کاربرد ها
پودر سنگ کلسیت دارای رنگ بسیار سفیدی است که سبب شده در تولید رنگ های روغنی و غیر روغنی کاربرد داشته باشد. این ماده معدنی به دلیل غلظت بالای کلسیمی که دارد ، به عنوان خوراک دام و طیور برای درمان کمبود کلسیم بدن مرغ تخمی و گاو شیری استفاده می شود.
ثبت ديدگاه