Kalcijev karbonat

Kalcijev karbonat (CaCO₃) u prirodi je najrašireniji i najvažniji spoj kalcija, koji se najčešće nalazi u obliku nama poznatih tvari iz svakidašnjeg života - vapnenac, mramor i kreda - iako različita izgleda, građene su od kristalića kalcita različite veličine.

Osobine i svojstva

Vrlo česta je tvar na zemlji. U obliku vapnenca nalazi se u svim dijelovima svijeta nastale od ostataka morskih školjkaša i puževa nastale su vapnenačke naslage.

Pri standardnim uvjetima dolazi u obliku bijele krutine. Po rasprostranjenosti je drugi mineral (iza kremena, SiO₂) u Zemljinoj kori. Stijene su u glavnom sastojku od kalcijeva karbonata, pa prirodni uvjeti djeluju na stijene; more, vjetar, voda (led), sunce itd..

U prirodi se nalazi u dva kristalna oblika, kao mineral kalcit i aragonit. Kalcit kristalizira iz vruće otopine trigonskom sustavu, a aragonit iz hladne otopine u rompskom sustavu. Prema tome, o uvjetima kristalizacije ovisi koji će mineral nastati.
U oblicima stijena ili minerala može se još naći primjerice kao:

Kalcijev karbonat je gotovo netopljiv u čistoj vodi, ali se otapa polagano u prirodnoj vodi s otopljenim ugljikovim(IV) oksidom (CO2) i utječe na tvrdoću prirodne vode.
Kalcijev karbonat je termički nestabilniji od Na₂CO₃ i raspada se već pri 1000 °C bez prethodnog taljenja.

Rasprostranjenost u Hrvatskoj i važnost u građi Zemlje

Velike količine primarnoga kalcijeva karbonata nastaju biokemijskim procesima i taloženjem iz morske vode unutar prostranih plićaka tropskih i suptropskih područja, kao što je primjerice područje današnjih Bahama. Stvrdnjavanjem (litifikacijom) tih taloga nastaju karbonatne stijene.
Karbonatne su stijene uglavnom izgrađene od kalcijeva karbonata (CaCO₃), koji je osnovni sastojak vapnenca, te njegovih magnezijskih inačica koje nalazimo u dolomitu.
Kad se procesima taloženja i litifikacije pridodaju geološko vrijeme i prostor u koji se tako nastali karbonati mogu smjestiti, nastaju debele i prostrane „torte“ karbonatnih stijena, koje nazivamo „karbonatne platforme“. Unutar karbonatnih platformi pohranjene su ogromne količine kalcijeva karbonata.
Na prostorima nekadašnje jadransko-dinaridske karbonatne platforme tijekom većeg dijela mezozoika i starijeg kenozoika (razdoblje od gotovo 200 milijuna godina), a zbog sporog tonjenja Zemljine kore ispod razine mora, istaložila se nekoliko tisuća metara debela „torta“ izgrađena od horizontalnih slojeva karbonatnih stijena. Te su naslage tijekom kenozoika deformirane i izdignute nekoliko tisuća metara iznad razine mora, i to zbog snažnih tektonskih pokreta. Istovremeno s izdizanjem, naslage su dijelom erodirale i otopile se.
Tako je nastao veći dio planinskog lanca koji nazivamo Dinaridi, ali i gotovo svi jadranski otoci te velik dio jadranskog podmorja.
Površinske pojave karbonatnih naslaga temelj su za nastavak krškog reljefa. Krš možete lako uočiti vozeći se cestom ili prugom od Karlovca prema jugu, gdje karbonatne stijene nalazimo na površini.
Karbonatni masivi Biokova su jako poznati, također i karbonatna struktura otoka Brača te karbonatni masivi omiške Dinare i Mosora.

Putujući kroz hrvatska krška područja, odgovor o važnosti kalcijeva karbonata u građi Zemlje je jasna, u kolikim se milijardama tona kalcijeva karbonata radi samo na području Hrvatske. Karbonatnih planinskih masiva u svijetu ima nekoliko, od kojih su u velikoj mjeri izgrađene Alpe, Apenini, i drugi alpinski planinski lanci, sve do Himalaje. Na površinskim pojavama karbonatnih naslaga treba pridodati još obilnije količine u podzemlju.

Kemijske reakcije

CaCO₃ → CaO + CO₂
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂
Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O

Upotreba

Upotrebljava se kao građevinski materijal i kao materijal za dobivanje živog vapna (CaO).

Zanimljivosti

Moderna istraživanja karbonatnih stijena nezamisliva su bez jedne od najmlađih geoloških disciplina – kemostratigrafije. Ponajviše se koriste metode određivanja pojedinih stabilnih izotopa elemenata ugrađenih u kalcijev karbonat iz karbonatnih stijena (izotopi kisika, ugljika, stroncija i dr.). Pomoću izotopa se može određivati temperatura i salinitet mora iz kojeg se karbonat istaložio, međusobno uspoređivati naslage karbonata istaložene na različitim mjestima na Zemlji ili pak detektirati klimatske promjene tijekom geoloških razdoblja.

Vidi još

Izvor

Hrvatska enciklopedija (LZMK), Broj 5 (Hu-Km), str. 719.. Za izdavača: Leksikografski zavod Miroslav Krleža, Zagreb 2003.g. ISBN 953-6036-35-5