中國粉體網(wǎng)訊 據(jù)地質(zhì)資料表明，地殼中所含鈣元素為3.45%，其中絕大部分是以碳酸鈣的形式存在。你見過天安門前的華表、金水橋上的石獅、人民英雄紀(jì)念碑四周的浮雕、閃閃發(fā)光的珍珠、潔白如雪的漢白玉、像水晶般晶瑩透明的冰洲石……他們的化學(xué)成分都是碳酸鈣。碳酸鈣家族形成許多不同的礦物并且有廣泛的用途，是極其寶貴的財(cái)富。
石灰石的性質(zhì)特點(diǎn)
石灰石俗稱青石、灰?guī)r，是礦物的集合體，主要礦物成分是方解石，其次常含有白云石，菱鎂礦及其它碳酸鹽類礦物。純石灰?guī)r的化學(xué)成分接近CaCO3理論成分，CaO占56.04%，CO2占43.97%。
石灰石以方解石微晶呈現(xiàn)，晶體形態(tài)復(fù)雜，常呈偏三角面體及菱面體，淺灰色或青灰色致密塊狀、粒狀、結(jié)核狀及多孔結(jié)構(gòu)狀。硬度3，密度2.6~2.9，熔點(diǎn)為825℃，在830~1020℃之間分解為氧化鈣和二氧化碳，遇稀酸發(fā)生泡沸，并溶解。
石灰石的應(yīng)用
其一，石灰石本身是生產(chǎn)玻璃、水泥的主要原料。石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是許多工業(yè)的重要原料。
其二，碳酸鈣是石灰石的主要組成部分。碳酸鈣可直接加工成石料和燒制成生石灰�？蓱�(yīng)用于橡膠、塑料、涂料、造紙、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。
大理石
大理石的性質(zhì)特點(diǎn)
大理石是重結(jié)晶的石灰石，主要由方解石、蛇紋石和白云石組成；主要成分為碳酸鈣，其他還有碳酸鎂、氧化鈣、氧化錳及二氧化硅等。
大理石硬度一般為3.5～4.0，性脆、純凈的大理石又稱“漢白玉”。含有不同雜質(zhì)的大理石閃現(xiàn)出不同顏色，如綠色的“東北綠”、咖啡色的稱“老晚霞”“黃金玉”等。
大理石的應(yīng)用
大理石以自然古樸的紋理，鮮艷亮麗的色澤，被廣泛應(yīng)用于建筑內(nèi)飾墻。在大理石開采、加工過程中產(chǎn)生的碎石、邊角余料也常用于人造石、水磨石、石米、石粉的生產(chǎn)，可用于涂料、塑料、橡膠等行業(yè)的填料。
白堊
白堊的性質(zhì)特點(diǎn)
白堊（chalk），又稱白土粉、白土子、白埴土、白善、白墡、「白墠」。白堊是一種微細(xì)的碳酸鈣的沉積物，是方解石的變種。純的白堊土色白、發(fā)亮，CaCO3含量可達(dá)90%以上，含有雜質(zhì)的白堊土因雜質(zhì)不同而呈淡灰、淡黃、淺綠色等，CaCO3含量在80~90%。晶型呈復(fù)三方偏三角面體，不透明，玻璃光澤，硬度3，密度2.93g/cm3，性脆，（1011）解理完全，參差狀貝殼狀斷口，幾乎不溶于水，在含有銨鹽或三氧化二鐵的水中溶解，不溶于醇，露置空氣中無反應(yīng)。
白堊的應(yīng)用
白堊土經(jīng)選礦加工成重質(zhì)碳酸鈣，具有化學(xué)純度高、惰性大、不易化學(xué)反應(yīng)、熱穩(wěn)定性好、在400℃以下不會(huì)分解、白度高、吸油率低、折光率低、質(zhì)軟、干燥、不含結(jié)晶水、硬度低、磨耗值小、無毒、無味、無臭、分散性好等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于造紙、橡膠、油漆、涂料、密封、日用化工行業(yè)。
冰洲石
冰洲石的性質(zhì)特點(diǎn)
冰洲石，即無色透明的方解石，因最早是發(fā)現(xiàn)于冰島，故被稱為“冰洲石”。這樣的方解石有一個(gè)奇妙的特點(diǎn)，就是透過它可以看到物體呈雙重影像，具有最高的雙折射率和偏光性能。冰洲石為菱面體結(jié)構(gòu)，硬度3.0，比重2.6～2.8，熔點(diǎn)1339℃。優(yōu)質(zhì)冰洲石的晶體產(chǎn)于玄武巖的方解石脈和沸石方解石脈中。
冰洲石的應(yīng)用
冰洲石是重要的光學(xué)材料。主要用于國防工業(yè)和制造高精度光學(xué)儀器，亦廣泛用于無線電電子學(xué)、天體物理學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域。如用于光學(xué)工業(yè)中的偏光棱鏡和偏光片，制造天文太陽黑子儀，用于微距儀中的心臟材料，也用于寶石二色鏡中的棱鏡。
鐘乳石
鐘乳石的性質(zhì)特點(diǎn)
鐘乳石（stalactite），是指碳酸鹽巖地區(qū)洞穴內(nèi)在漫長地質(zhì)歷史中和特定地質(zhì)條件下形成的石鐘乳、石筍、石柱等不同形態(tài)碳酸鈣沉淀物的總稱。主含碳酸鈣，并含有Fe、Cu、Na、K、Mn、Cr、Mg及Si等微量元素和La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Yb及Lu等稀土元素。
來源：網(wǎng)絡(luò)
鐘乳石的應(yīng)用
鐘乳石既有觀賞。收藏價(jià)值，又有實(shí)用價(jià)值。其味甘性溫，有溫肺助陽、平喘制酸之效。主治肺虛壅喘急，腰膝冷痛，胃痛泛酸，乳汁不通等癥。
文石
文石的性質(zhì)特點(diǎn)
文石化學(xué)組成為CaCO3(orthorhombic，正交晶系或稱斜方晶系)。與方解石等成同質(zhì)多象。文石晶體具有玻璃光澤，斷口為油脂光澤。具不完全的板面解理。貝殼狀斷口。在自然界文石不穩(wěn)定，常轉(zhuǎn)變?yōu)榉浇馐�。文石的集合體則沒有光澤，多呈皮殼狀、鮞狀、豆?fàn)�、球粒狀等�?/p>
文石可外生于近代海底沉積或粘土中、石灰?guī)r洞穴中；也可形成于內(nèi)生作用，產(chǎn)于溫泉沉積及火山巖的裂隙和氣孔中，是低溫礦物。也有生物成因的，產(chǎn)于某些貝殼中。
文石的應(yīng)用
品質(zhì)較佳者，經(jīng)加工打磨后呈現(xiàn)美麗的同心圓花紋，稱為文石眼，可制成文石飾物制品、印材等。
球霰石
球霰石的性質(zhì)特點(diǎn)
球霰石即μ-CaCO3，是碳酸鈣的一種不太穩(wěn)定的結(jié)晶形態(tài)，在自然界中非常稀有，之前曾在一些海洋和淡水甲殼動(dòng)物、鳥卵、鮭魚的內(nèi)耳、隕石和巖石中發(fā)現(xiàn)少量球霰石晶體。2018年，英國劍橋大學(xué)的研究人員在國際上首次發(fā)現(xiàn)一些虎耳草屬（Saxifraga）高山植物的葉片可以產(chǎn)生稀有礦物球霰石，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《植物志》上。
球霞石作為熱力學(xué)不穩(wěn)定的碳酸巧晶型，具有獨(dú)特的介孔結(jié)構(gòu)、較高的比表面積、良好的滲透性、生物相容性、生物可降解性、特殊的形貌等性質(zhì)。
球霰石的應(yīng)用
球霰石可應(yīng)用于個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品添加劑、醫(yī)藥載體、光電材料、顏料、高檔油墨、催化劑載體等領(lǐng)域。例如可應(yīng)用于微膠囊、復(fù)合材料和仿生材料等制備領(lǐng)域；可提高藥物的溶解速率，增強(qiáng)藥物的效果；利用球霰石，人們還可以改良骨科治療中常用的石膏；在工業(yè)上，可以通過利用球霰石減少墨水的橫向擴(kuò)散來改善噴墨打印紙的質(zhì)量。
碳酸鈣家族的其它成員
碳酸鈣家族已知有三種無水晶相—方解石、文石和球霰石，以及兩種含水晶相—一水碳酸鈣（CaCO3•1H2O）和六水碳酸鈣（CaCO3•6H2O）。除了以晶體形式存在之外，碳酸鈣也以多種不同結(jié)構(gòu)和含水量的無定形狀態(tài)存在。
2019年1月25日，武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員鄒朝勇在《Science》發(fā)表文章稱，他們研究鎂離子在無定形碳酸鈣結(jié)晶過程中的作用時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)了一種新型含水碳酸鈣晶相—半水碳酸鈣（CaCO3•1⁄2H2O），為碳酸鈣家族迎來了第三個(gè)“家庭成員”水合晶體相。
半水碳酸鈣由直徑約為200nm、長度約為5μm的針狀晶體組成，其紅外、拉曼光譜以及高分辨X射線粉末衍射圖譜與目前所有已知的碳酸鈣物相均不相同。其中最突出的特點(diǎn)是CO3基團(tuán)的對(duì)稱振動(dòng)模式所對(duì)應(yīng)的拉曼峰在1102cm-1，顯著高于其他碳酸鈣物相。
半水碳酸鈣的形貌和結(jié)構(gòu)表征
這項(xiàng)研究不僅拓寬了我們對(duì)碳酸鈣家族的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也展示了不穩(wěn)定的無定形前驅(qū)體在形成新材料過程中的重要作用，這對(duì)生物礦化、地質(zhì)學(xué)和工業(yè)生產(chǎn)等方面都有重要意義。
石灰石、方解石、大理石、文石、白堊、球霰石、鐘乳石、冰洲石、珊瑚、貝殼、半水碳酸鈣等等，未來或許會(huì)有更多成員出現(xiàn)在碳酸鈣大家族。
參考資料：
王立方.漫話碳酸鈣家族
中國巖溶探險(xiǎn).說說文石和它的碳酸鈣兄弟們
百度百科、中國粉體網(wǎng)、科技日?qǐng)?bào)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/三昧）
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