炭酸カルシウム
| 炭酸カルシウム | |
|---|---|
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| 識別情報 | |
| CAS登録番号 | 471-34-1 |
| ChemSpider | 9708 |
| E番号 | E170 (着色料) |
| 特性 | |
| 化学式 | CaCO3 |
| モル質量 | 100.087 g/mol |
| 外観 | 白色の粉末 |
| 密度 | 2.711 g/cm3（カルサイト） 2.93 g/cm3（アラゴナイト） 2.54 g/cm3（ヴァテライト） |
| 融点 |
825 °C（分解） |
| 沸点 |
分解 |
| 水への溶解度 | 0.00015 mol/L (25 °C) 0.013 g/L (25 °C)[2][3] |
| 溶解度平衡 Ksp | 3.3×10−9[1] |
| 構造 | |
| 結晶構造 | 三方晶系（カルサイト） 直方晶系（アラゴナイト） 六方晶系（ヴァテライト） |
| 分子の形 | 直線形 |
| 熱化学 | |
| 標準生成熱 ΔfH |
−1206.92 kJ mol−1（方解石） −1207.13 kJ mol−1（霰石）[4] |
| 標準モルエントロピー S |
92.9 J mol−1K−1（方解石） 88.7 J mol−1K−1（霰石） |
| 標準定圧モル比熱, Cp |
81.88 J mol−1K−1（方解石） 81.25 J mol−1K−1（霰石） |
| 危険性 | |
| 主な危険性 | 無し |
| NFPA 704 |
 0
0
0
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| Rフレーズ | R36, R37, R38 |
| Sフレーズ | S26, S36 |
| 引火点 | 無し |
| 関連する物質 | |
| 関連物質 | |
| 特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。 | |
炭酸カルシウム（たんさんカルシウム、calcium carbonate）は、組成式 CaCO3 で表されるカルシウムの炭酸塩である。
貝殻やサンゴの骨格、鶏卵の殻、石灰岩、大理石、鍾乳石、白亜（チョーク）、方解石、アラレ石の主成分で、貝殻を焼いて作る顔料は胡粉と呼ばれる。土壌ではイタリアのテラロッサに含まれる。
製法
実験室では、水酸化カルシウム水溶液に二酸化炭素を吹き込むことで合成する（石灰水による二酸化炭素の検出原理）。
カルサイト構造の模式図 固体結晶には常温常圧で最安定なカルサイト(三方晶系菱面体晶のもの、（方解石として産出）および準安定相であるアラゴナイト（直方晶系、霰石として産出）、不安定なヴァテライト（六方晶、ファーテル石）の構造多形が存在する[15][16]。三方晶系の格子定数は a = 6.36 Å、α = 46.4°であり、斜方晶系では a = 7.92 Å、b = 5.72 Å、c = 4.94 Å である[17]。
屈折率は三方晶系では通常光線に対して 1.6585、異常光線に対して 1.4864 の複屈折を示す。斜方晶系では 1.681（a軸に平行）、1.685（b軸に平行）、1.530（c軸に平行）と3軸不等である。
室温で塩基性の水溶液から炭酸カルシウムを析出させるとカルサイト結晶が生じるが、高温で析出させるとアラゴナイトが析出する。また、中性付近の溶液からだと最初はヴァテライトが析出する。
また、天然に産出する含水塩としてモノハイドロカルサイト CaCO3·H2O およびイカ石 CaCO3·6H2O が知られている。
コンクリーション（ノジュール）
自然界では、主にかつて海だった場所で、炭酸カルシウムを成分とする球状の岩石がしばしば見つかり、コンクリーション(Concretion)あるいはノジュール（Nodule）と呼ばれる。中に化石を含むことが多い。これらは海洋生物が死んで砂や泥に埋まると、その死骸から出た酸が海水中のカルシウムと反応して炭酸カルシウムを形成し、岩石として成長したと推測されている[13]。
ランゲリア係数
水中の炭酸カルシウムの析出傾向（腐食性）を示す数値にランゲリア係数がある[18]。理論的pH（pHs：水中の炭酸カルシウムが溶解も析出もしない平衡状態時のpH）との差を数値化したもので、数値が小さいほど腐食性が強い水であることを示す[18]。
脚注・出典
- ^ Benjamin, Mark M. (2002). Water Chemistry. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-238390-4
- ^ Aylward, Gordon; Findlay, Tristan (2008). SI Chemical Data Book (4th ed.). John Wiley & Sons Australia. ISBN 978-0-470-81638-7
- ^ Rohleder, J.; Kroker, E. (2001). Calcium Carbonate: From the Cretaceous Period Into the 21st Century. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-7643-6425-0
- ^ Wagman, D. D.; Evans, W. H.; Parker, V. B.; Schumm, R. H.; Halow, I.; Bailey, S. M.; Churney, K. L.; Nuttal, R. I.; Churney, K. L.; Nuttal, R. I. (1982). "The NBS tables of chemical thermodynamics properties". Journal of Physical Chemistry Ref. Data 11 Suppl. 2.
- ^ 白石恒二、1914年、日本特許第26117号。
- ^ a b 神戸賢 (2016). “新しい浮皮軽減剤クレント”. 柑橘 68: 16.
- ^ 長谷川博 (1973). “軽質および極微細炭酸カルシウム工業の現状”. 石膏と石灰 122: 33.
- ^ 【フォーカスワイド】世界を変える素材力／石灰石が紙・容器に サウジ政府も関心／TBM、100％バイオ由来材料も『日経ヴェリタス』2018年9月30日（10面）2018年10月26日閲覧。
- ^ 『ファミマとサークルＫサンクスが「牛乳一本分のカルシウム入りパン」発売 伊藤忠が材料納品』SankeiBiz』2013年10月10日。2019年4月4日閲覧。
- ^ 千葉亮 (2016). “新規炭酸カルシウムの水産練り製品への応用”. 月刊フードケミカル 32: 53.
- ^ “カルタン錠250／カルタン錠500”. www.info.pmda.go.jp. 2023年9月11日閲覧。
- ^ a b “厚生労働省eJIM | カルシウム | サプリメント・ビタミン・ミネラル | 医療関係者の方へ | 「統合医療」情報発信サイト”. 厚生労働省eJIM「統合医療」情報発信サイト. 2023年9月11日閲覧。
- ^ a b Generalized conditions of spherical carbonate concretion formation around decaying organic matter in early diagenesisScientific Reports volume 8, Article number: 6308 (2018) 2018年8月16日閲覧。
- ^ 中原昭次、小森田精子、中尾安男、鈴木晋一郎『無機化学序説』化学同人、1985年。ISBN 978-4759801187。
- ^ Jamieson, J. C. (1953). “Phase equilibrium in the system calcite-aragonite”. J. Chem. Phys. 21: 1385.
- ^ Plummer, L. N. (1982). “The solubilities of calcite, aragonite and vaterite in CO2-H2O solutions between 0 and 90oC, and an evaluation of the aqueous model for the system CaCO3-CO2-H2O”. Geochim. Cosmochim. Acta 46: 1011.
- ^ 『化学大辞典』 共立出版、1993年。
- ^ a b “ランゲリア指数（腐食性）”. 国土交通省 関東地方整備局 江戸川河川事務所. 2022年8月24日閲覧。
関連項目
外部リンク
- CACO3のページへのリンク
