Razno: Usitnjavanje kalcijevog karbonata

Kalcijev karbonat je vrlo čest spoj u prirodi, te ga možemo naći u različitim oblicima i na raznim mjestima. Jedan od tih oblika je i mramor, koji je gotovo čist kalcijev karbonat, iako može doći u različitim bojama. Zbog toga je upravo mramor korišten u ovom eksperimentu kao izvor CaCO₃.

Potrebno je pripremiti komad mramora, nekoliko posuda, te alat kojim će se vršiti usitnjavanje. Za tu svrhu u ovom eksperimentu pripremljena je turpija, te pneumatska brusilica.

Usitnjavanje turpijom pokazalo se prilično sporim i zamornim, tako da je najvećim dijelom korištena pneumatska brusilica. Prilikom usitnjavanje nastaje fina prašina kalcijevog karbonata, tako da je dobro nositi respirator. Znaju se odlomiti i veći komadi koji lete okolo, pa su zaštitne naočale i druga zaštitna oprema također dobra ideja.

Na slici iznad vidi se rezultat usitnjavanja, gotovo čist kalcijev karbonat u prahu, koji se dalje može koristiti u raznim kemijskim reakcijama.

Iako se možda kalcijev karbonat čini kao manje zanimljiv spoj, iz njega se mogu dobiti razni drugi kalcijevi spojevi koji imaju razne primjene. Reakcijom s klorovodičnom kiselinom dobiva se kalcijev klorid koji se koristi za sušenje drugih tvari s obzirom da dobro upija vodu; služi i kao sirovina za dobivanje kalcija elektrolizom:

CaCO₃ + 2HCl -> CaCl₂ + H₂O + CO₂

Reakcijom s dušičnom kiselinom daje kalcijev nitrat koji se prvenstveno koristi kao gnojivo, u pirotehnici, te za hlađenje (s vodom daje vrlo endotermnu reakciju):

CaCO₃ + 2HNO₃ -> Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂

U reakciji s sumpornom kiselinom, nastaje kalcijev sulfat, koji u obliku dihidrata tvori gips. Bezvodni oblik se koristi za sušenje tvari, slično kao i kalcijev klorid:

CaCO₃ + H₂SO₄ -> CaSO₄ + H₂O + CO₂

Reakcija kalcijevog karbonata s octenom kiselinom daje kalcijev acetat, koji pirolizom prelazi u aceton i kalcijev karbonat, koji se može ponovno koristiti za sintezu dodatnog acetata ili drugih kalcijevih spojeva:

CaCO₃ + 2CH₃COOH -> Ca(CH₃COO)₂ + H₂O + CO₂

Ca(CH₃COO)₂ -> (CH₃)₂CO + CaCO₃

Od kalcijevog karbonata dobiva se i kalcijev oksid (živo vapno) koji je također vrlo važan spoj ovog elementa. Zagrijavanjem se kalcijev karbonat raspada na kalcijev oksid i ugljikov dioksid:

CaCO₃ -> CaO + CO₂

Zagrijavanje se obično vrši u dimnjacima, od kojih su dva vidljiva na slikama ispod.

Lijevi se nalazi u Varaždinskoj županiji, u blizini Bele, u čijoj okolici postoji i nekoliko napuštenih kamenoloma. Na desnoj slici se vidi sličan dimnjak na Švedskom otoku Gotlandu.

Kalcijev karbid je još jedan važan spoj kalcija, iako se ne dobiva direktno iz kalcijevog karbonata, nego iz oksida:

CaO + 3C -> CaC₂ + CO