炭酸カルシウム

実用日本語表現辞典

炭酸カルシウム

読み方：たんさんかるしうむ

「炭酸カルシウム」とは、化学式CaCO3で表されるカルシウムの炭酸塩を意味する表現。

「炭酸カルシウム」の基本的な意味

「炭酸カルシウム」とは、化学式CaCO3 で表されるカルシウムの炭酸塩で、貝殻やサンゴの骨格、鶏卵の殻、石灰岩や大理石、鍾乳石などの主成分である。炭酸カルシウムの主な原料は石灰石で、建材やセメント、製紙やプラスチック、ゴムや食品、医薬品など幅広い用途を持つ。石灰石の産地は世界的に広く分布し、日本でも産出量が多く自給できる鉱物のひとつである。工業分野では「炭カル」とも称される。また、日本の石灰石は高品位で知られている。

炭酸カルシウムの原料である石灰石は、ポルトランドセメントや酸化カルシウムなどの原料、大理石は建築材料としての用途がある。炭酸カルシウムは、石灰石を粉砕・分級して粉にした重質炭酸カルシウムと、石灰石を焼成してできる生石灰（酸化カルシウム）に水を加えたものに炭酸ガスを反応させて生成した軽質炭酸カルシウムがある。重質炭酸カルシウムは、紙やゴムの充填剤などに用いられる。一方、軽質炭酸カルシウムは沈降性炭酸カルシウムとも呼ばれ、顔料や塗料、製紙や歯磨き粉などに使われている。

炭酸カルシウムは農業分野においては、土壌の酸性を中和することを目的に使用される。炭酸カルシウムの純度の高いものは薬品用や工業用に適しているが、農業用では純度が低いものも用いられている。炭酸カルシウムは、通常アルカリ分53～60％を含み、大気中での安定性が大きいことから貯蔵中に変質することが少ないことが特徴である。また、炭酸カルシウムは、凝固点を下げ融雪を促す効果があるため融雪剤としても用いられる。

炭酸カルシウムには、六方晶系で天然に産出するカルサイト結晶、あられ石とも呼ばれる斜方晶系のアラゴナイト結晶、アンモニアやアルカリなどで合成するパテライト結晶がある。なお、石灰石のほとんどはカルサイト結晶で、綺麗に結晶化したものは「方解石」という。

炭酸カルシウムの起源は、地球誕生まで遡る。地球が誕生した頃は、大気の成分は二酸化炭素と窒素であり、酸素は殆ど存在しなかった。しかし、地球には二酸化炭素を溶かすことのできる水(海)が存在し、溶けた二酸化炭素は岩石に含まれるカルシウムイオンと化合することにより海底に堆積。サンゴや貝など石灰質の殻を持つ生物が現れたことで、炭酸カルシウムを含む殻の生成のために二酸化炭素が急速に吸収された。

一方で、光合成をする生物の誕生により地球では酸素の濃度が増加し長い時間をかけて現在の環境へと変化を遂げ、炭酸カルシウムは蓄積されていった。つまり、地球が誕生した時代に存在した大気中の二酸化炭素が、炭酸カルシウムとして地球に吸収されたということである。日本にある石灰石鉱床の殆どは、2～3億年前の古生代石炭紀から二畳紀にかけて出来たものと言われている。石灰岩がある地域では「カルスト」という地形が形成され、鍾乳洞などの景観を持つ景勝地も多い。

「炭酸カルシウム」の語源・由来

炭酸カルシウムは、炭酸イオンとカルシウムイオンから成り立っている。炭酸イオンを含む化合物の総称を炭酸塩という。炭酸イオンの英語表記「carbonate」は、炭酸塩と炭酸イオンの他に、炭酸エステルや炭酸塩化、炭化、飲料などに炭酸を加える操作のことなども指す。炭酸塩は、無機炭素化合物の一種であり、炭酸カルシウムや炭酸ナトリウムなどがある。

カルシウムは、ラテン語で石という意味のcalxから転じた石灰という意味を持つcalcsisが由来する金属元素のひとつである。

「炭酸カルシウム」の使い方・例文

・炭酸カルシウムは、建材やセメント、医薬品や食品など用途が幅広い。
・炭酸カルシウムの原料である石灰石は、日本で自給できる数少ない鉱物だ。
・真珠の成分の約95％は炭酸カルシウムで構成されている。
・炭酸カルシウムを充填剤として配合することで、ゴムの耐熱性や加工性などが向上する。
・炭酸カルシウムが入ったお菓子で手軽にカルシウムを摂ることができる。

（2023年1月25日更新）