碳酸钙物理性质
白色微细结晶粉末,无味、无臭。有无定形和结晶两种形态。结晶型中又可分为斜方晶系和六方晶系(无水碳酸钙为无色斜方晶体,六水碳酸钙为无色单斜晶体),呈柱状或菱形,密度为2.93g/cm3。熔点1339℃ (825-896.6℃ 时已分解 ),10.7MPa下熔点为1289℃。难溶于醇,溶于氯化铵溶液,几乎不溶于水。
碳酸钙化学性质
1.碳酸钙在825-896.6℃时分解为氧化钙和二氧化碳。(工业制取CO₂)
2.碳酸钙会和与稀酸(如稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸等)发生泡沸,并溶解。反应同时放出二氧化碳,呈放热反应。例如:和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳(实验室制取CO₂)
3.混有CaCO3的水通入过量二氧化碳,会生成碳酸氢钙溶液。碳酸钙和碳酸溶液(雨水)反应,生成碳酸氢钙。往变浑浊的石灰水中通入CO2,沉淀消失。
碳酸钙的功效是参与骨骼形成、肌肉收缩、神经传递,作用是预防和治疗钙缺乏症,比如骨质疏松症、手足搐搦症、骨发育不全、佝偻病。
碳酸钙属于比较常见的西药,常用的剂型为片剂、胶囊剂、颗粒剂、咀嚼片剂。其中的药物成分可以参与骨骼的形成与骨折后骨组织再建,也可以参与肌肉的收缩以及神经的传递,并且能够降低毛细血管的渗透性。临床上可以用于预防以及治疗多种钙缺乏症,比如骨质疏松症、手足搐搦症、骨发育不全等。由于钙缺乏容易引起儿童佝偻病,所以规范应用该药物也能够起到防治作用。
碳酸钙适应人群比较广泛,不仅儿童可以应用,对于妊娠期、哺乳期妇女、绝经期妇女、老年人均可以在医生指导下规范使用,能够起到补钙作用。由于个人体质不同、病情严重程度不同,所以药物的具体使用量应在医生指导下选择,如果与其他药物同用,建议咨询医生,以免出现相互作用。
一、化学制备法
1. 碳酸钠和钙盐反应法
碳酸钠和钙盐反应是最常见的制备碳酸钙的方法。其反应式为:
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl
该方法简单易行,只需将碳酸钠和钙盐溶液混合反应即可,反应后得到的碳酸钙可以通过过滤、洗涤、干燥等工艺步骤得到纯净产品。
2. 氢氧化钙和碳酸二氢钠反应法
氢氧化钙和碳酸二氢钠反应是另一种常用的制备碳酸钙的方法。其反应式为:
Ca(OH)2 + H2CO3 → CaCO3 + 2H2O
该方法的优点在于材料价格便宜,易于获取,而且反应产物中没有盐类,不需要进行过多的处理。
3. 煅烧法
煅烧法是一种特殊的制备碳酸钙的方法,其原理是通过加热碳酸钙前体,使其发生热分解反应得到纯净的碳酸钙。该方法的产品质量高,纯度高达99%以上,但设备成本较高,不适合大规模生产。
二、生物制备法
1. 海洋生物制备法
海洋中有很多生物可以在身体内制备碳酸钙,例如珊瑚、贻贝、藻类等。这些生物通过从环境中吸收钙离子和碳酸离子,形成钙质外骨骼或壳,从而实现了碳酸钙的制备。该方法可以通过仿生学技术来进行人工合成,并且可以有效利用废弃物和污染物来制备碳酸钙。
2. 细菌制备法
细菌可以通过酸化或碱化环境,将溶解的钙离子和碳酸离子结合在一起形成碳酸钙。该方法的优点在于生物体积小、生长速度快,能够进行快速且精确的碳酸钙制备。
3. 植物制备法
植物中含有大量的钙元素和离子交换系统,可以通过植物体内的生物碳酸化现象,利用环境中的二氧化碳和土壤中的钙离子结合,形成碳酸钙。