水垢治理：從碳酸鈣說起

時間：2024-05-24作者：南京**旭節(jié)能科技有限公司瀏覽：422

水垢治理- 1 -南京旭除垢阻垢技術(shù)：從碳酸鈣說起

所謂“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，要想治理水垢，還是從水垢的主要成分碳酸鈣說起。雖然各地水質(zhì)情況的不同，還含有少量的碳酸鎂、鈣等成分，但基本上不影響對水垢治理方法的選擇。

地球上的碳酸鈣

碳酸鈣（英文：），俗稱灰石、石灰石、石粉。在地球上存量豐富，并以許多形式存在于巖石、礦物與生物體，如：霰石、方解石、白堊、石灰?guī)r、大理石、石灰華。亦為動物骨骼或外殼（如：爬蟲類與雙殼綱）的主要成分。碳酸鈣亦為水垢的主要成分，通常借由水中的鈣離子與碳酸根離子結(jié)合所生成的，時常發(fā)生在水質(zhì)硬度較高的地區(qū)。碳酸鈣亦為農(nóng)用石灰中的有效成分之一，可用于中和土壤酸性，但過度使用也有造成土壤鹽堿化的風(fēng)險。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面，碳酸鈣亦是常用的鈣質(zhì)來源，也常做為抑酸劑中的有效成分之一。

作為常見的礦物質(zhì)，碳酸鈣于人類的生活、生產(chǎn)活動戚戚相關(guān)。從地殼的山川形貌、生命結(jié)構(gòu)、工業(yè)生產(chǎn)到家居生活無不見其蹤影。對于普遍經(jīng)過九年制義務(wù)教育的中國人來說，印象深刻莫過于一個課堂化學(xué)演示實驗：往澄清石灰水里吹氣，先是變得渾濁，繼而又恢復(fù)澄清，加熱后又變得渾濁。

澄清石灰水與過量二氧化碳反應(yīng)

這個實驗看起來簡單，實際上揭示了大自然溶洞、石林等喀斯特地貌根本成因。








 

物理性質(zhì)

碳酸鈣外觀為白色粉末或無色結(jié)晶，無臭無味。有方解石、文石、球霰石三種同質(zhì)異形體，化學(xué)成分相同，物理性質(zhì)多有差異。方解石（ β?CaCO3 ，英語：calcite），六方晶系的菱面體結(jié)構(gòu)，有兩組交叉的菱形解理；文石（ λ?CaCO3 ，英語：aragonite）則是斜方晶系，只有平行長軸解理，且不明顯；球霰石的結(jié)構(gòu)尚未被理解。

密度、熔點、溶解性

· 密度： 2.93g/cm3

· 熔點： 1289°C(10.7MPa) ，常壓下 825～896.6°C分解為氧化鈣

· 溶解性：幾乎不溶于水 Ksp=4.8×10?9

常見形態(tài)

常見的碳酸鈣主要有如下幾種：

· 石灰石（limestone），幾乎是方解石。白堊（chalk）為非晶質(zhì)的石灰?guī)r，是由古生物的骨骼積聚形成的。漢白玉是純白色的大理石，內(nèi)含閃光晶體，也是石灰石的一種形態(tài)。

· 洞石（travertine）或石灰華（tufa）常見于溫泉，由于沉積速度快，巖石中會保留很多小型氣泡。洞石通常為霰石，但也可能是方解石。

透明的方解石晶體，是一種重要的光學(xué)材料，也是一種重要的寶石。

 

文石礦物則以其奇特而美麗的形態(tài)，獲得文玩界的追捧。




化學(xué)性質(zhì)

碳酸鈣是堿性化合物，可與酸反應(yīng)。

分解化合反應(yīng)

常壓下，加熱到900°C以上，碳酸鈣會分解成氧化鈣（俗稱：生石灰）和二氧化碳，這就是生產(chǎn)生石灰的方法。

CaCO3→ΔCaO+CO2↑

 900°C 時，氧化鈣吸收二氧化碳生成碳酸鈣。所以生石灰長期暴露在空氣中，會變成石灰。

CaO+CO2?CaCO3

在存在水蒸氣的情況下，氧化鈣可以吸收水，生成氫氧化鈣（俗稱：熟石灰），這就是生產(chǎn)熟石灰的過程。氫氧化鈣繼續(xù)吸收二氧化碳，又會生成碳酸鈣。這就是可以用生石灰吸濕防潮的原因。

CaO+H2O?Ca(OH)2

Ca(OH)2+CO2?CaCO3+H2O

與酸反應(yīng)

碳酸鈣與、、乙酸（俗稱：醋酸）等反應(yīng)生成氯化鈣、鈣、乙酸鈣和水、二氧化碳，呈泡騰現(xiàn)象。

CaCO3+2HCl?CaCl2+H2O+CO2↑

CaCO3+2HNO3?Ca(NO3)2+H2O+CO2↑

CaCO3+2CH3COOH?Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑

而碳酸鈣與反應(yīng)，會生成微溶于水的鈣（ CaSO4 ）包裹在碳酸鈣的表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行，會很快終止。

用途

碳酸鈣用途廣泛。

工業(yè)碳酸鈣按粉碎細(xì)度的不同分為四種規(guī)格：單飛、雙飛、三飛、四飛。單飛粉用于生產(chǎn)無水氯化鈣，是生產(chǎn)的輔助原料，也是玻璃及水泥生產(chǎn)的主要原料，此外，還用于建筑材料和家禽飼料等；雙飛粉是生產(chǎn)無水氯化鈣和玻璃等的原料，也是橡膠和油漆的白色填料，還用于建筑材料等；三飛粉可用作塑料、涂料及油漆的填料；四飛粉可用作電線絕緣層之填料、橡膠模壓制品以及瀝青制油氈的填料。

其他用途還有：

· 冶金工業(yè)中，主要用于助溶劑

· 用于制造材料水泥、石灰、人造石

· 中和、水、酸性土壤或農(nóng)田

· 制造玻璃、鈣片等

· 塑料、橡膠、涂料、硅酮膠等行業(yè)主要用來當(dāng)作填料，以降。還可以提高塑料制品的穩(wěn)定性、硬度、剛性、耐熱性以及加工性能。


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