Carbonato de calcio

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El carbonato de calcio es un compuesto químico cuya fórmula química molécula es CaCO3. Es una sal inorgánica ternaria u oxosal, con características básicas y por lo general se encuentra en la mayoría de las rocas de todo el mundo.

También se conoce como carbonato cálcico o creta, por lo general el polvo se obtiene por molienda fina o micronización de calizas extremadamente puras (con aproximadamente  98,5% de CaCO3). En inglés se conoce como GCC (ground calcium carbonate), mientras que el carbonato de calcio artificial se conoce como PCC (precipitated calcium carbonate).

El carbonato de calcio es un producto obtenido de la molienda de caliza o dolomía con pureza mínima del 97% y tamaño de grano por debajo de 45 mm.

En Europa no se considera como tal el producto que procede de las dolomitas, por lo tanto las materias primas para la fabricación de carbonato cálcico son calizas, mármol o cretas.

Propiedades físicas y químicas

Su apariencia es la de un polvo blanco e inodoro.

  • Masa molar: 100.087 gr/mol
  • Punto de fusión: 1172 K (899 °C)
  • Punto de ebullición: 1612 K (1339 °C)
  • Solubilidad en agua: 0,0013 g/100 mL (25 °C)

carbonato de calcio formula

El carbonato de calcio es una de las sales de calcio que más abunda en la naturaleza, el cual  junto al cuarzo y las arcillas constituyen los minerales más abundantes en la superficie de la tierra.

A pesar de que desde la antigüedad  la piedra caliza y el mármol han sido encontrados y empleados. No fue sino hasta 1755 que el químico y cristalógrafo alemán Black Mitscherlich, encontró su fórmula química, cuando logró diferenciar  dos formas de caliza y aragonito. Más tarde en 1839 se determinó las condiciones de su formación.

¿Dónde se encuentra el carbonato de calcio?

Naturalmente puede encontrarse con diversos grados de pureza y cuando se encuentra en forma de cristal puede adoptar dos formas distintas: la calcita y el aragonito.

En el caso de la calcita el cristal se encuentra dentro del sistema romboédrico-hexagonal, es decir, por lo general cristaliza en forma de romboedros, y algunas veces en escalenoedros o prismas hexagonales.

Cuando la calcita se encuentra cristalizada en romboedros  por lo general presenta mucha transparencia y la birrefringencia o doble refracción. En este caso suele recibir el nombre de espato de Islandia (nombre que se deriva del país en donde se encuentran con abundancia).

En el caso de que la calcita no  se encuentra cristalizada pero presenta estructura cristalina, recibe el nombre de mármol blanco o estatuario, de acuerdo a su aspecto también se denomina: alabastro oriental, pisolita, etc.

Si es amorfa o tiene estructura criptocristalina, se conoce como caliza o piedra calcárea.  Las rocas calcáreas están conformadas en su mayoría por restos fósiles; de ahí que se forme la creta (una caliza blanca) gracias a la agrupación  de caparazones microscópicos de foraminíferos, corales y pequeños moluscos, que vivieron desde el inicio de la vida en la tierra.

Dentro de las calizas con alto contenido de carbonato de calcio, también se encuentran  las empleadas en construcción y en la fabricación de la cal.

El carbonato cálcico se encuentra contenido en las aguas naturales, disuelto en forma de bicarbonato de calcio gracias  al anhídrido carbónico que ellas contienen. Si el anhídrido carbónico se desprende, el carbonato cálcico precipita y genera los depósitos e incrustaciones tan indeseadas (tobas calcáreas, estalactitas y estalagmitas).

Es por ello que el carbonato de calcio es la principal causa del aguar dura, además de que es el principio activo de la cal agrícola, por lo que su consumo en exceso pudiera representar riesgos para la salud.

Carbonato de calcio usos

Las aplicaciones industriales del carbonato de calcio son incontables. Una de las aplicaciones del carbonato cálcico es en la industria química básica, en la de pinturas y adhesivos, en la del vidrio, cerámica, para cosmética, en la industria farmacéutica y en la industria agropecuaria.

Este polvo blanco, resulta ventajoso en la industria con respecto a otros minerales, debido a que su precio es más bajo (dependiendo del tamaño de grano) que la sílice micronizada, el talco, el caolín, la mica, entre otros.

Debido a que es un producto de alta blancura, baja absorción de aceite y buenas características de dispersión, es una excelente carga mineral. Por lo que, es muy utilizado cuando se quiere obtener un producto uniforme sin partículas grandes.

Por ejemplo en la obtención de hules y plásticos, especialmente en PVC plastificado, rígido y poliolefinas, el tratamiento superficial del carbonato de calcio ofrece las ventajas de baja absorción de plastificante y mejor dispersión.

Dependiendo del tamaño de la partícula, el carbonato tiene su aplicación. Cuando se utiliza para cargas por lo general se exige elevada blancura y tamaño de partícula  entre 20-40 mm (masillas, brea de calafatear, sellantes, adhesivos) y 10-0.7 mm (papel, pinturas, plásticos, caucho).

En el caso de la producción de vidrio las especificaciones hacen referencia, más bien a la composición química. En el refino de azúcar, se pone más atención  a la pureza y ausencia de sílice.

En la industria  farmacéutica, se requiere la ausencia de As, Pb, Hg, y un bajo contenido en Fe y metales pesados.

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Importancia del carbonato de calcio en la industria del plástico.

El CaCO3 es muy importante en la industria del plástico debido a que ofrece las siguientes propiedades al producto terminado:

  • Alta pureza (lo que evita el envejecimiento de los polímeros).
  • Alto grado de blancura.
  • Bajo índice de refracción (permitiendo tonos pastel y blancos).
  • Buena dispersabilidad (particularmente en los grados recubiertos).
  • Bajo costo.

Aplicaciones del CaCO3 en la industria de jabones y detergentes

Se emplea como relleno mineral para absorber humedad, mejorar la consistencia y secado del producto final. Así mismo, se usa para mejorar la estética de los jabones y controlar su peso.

Por otra parte,  El CaCO3 mejora la acción de limpieza de los jabones y detergentes porque presenta un adecuado grado de abrasividad, sin dañar la ropa, ya que no contienen silice en estado libre.

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