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碳酸钙（Calcium Carbonate, CaCO₃）

碳酸钙是一种天然存在的无机化合物，化学式为 CaCO₃，是地球上最常见的矿物质之一，广泛存在于石灰岩、大理石、贝壳、珍珠、蛋壳等中。  

1. 基本性质 

- 化学式：CaCO₃  

- 摩尔质量：100.09 g/mol  

- 外观：白色粉末或无味晶体（不同晶型）  

- 溶解性：  

- 几乎不溶于水（溶解度 ~0.0014 g/100 mL，25℃）  

- 可溶于酸，并释放CO₂： 

- 热稳定性：加热至 825℃分解为 氧化钙（CaO）和 二氧化碳（CO₂）：  

2. 主要晶型（同质多象变体）

碳酸钙有三种常见晶体结构，影响其物理性质和应用：  

-方解石

   - 最稳定，六方晶系，用于建材、填料。  

-文石

   - 正交晶系，生物来源（如贝壳、珊瑚），用于高端填料、生物材料。  

-球霰石

   - 最不稳定，亚稳态，用于药物缓释、纳米材料。  

3. 主要来源 

- 天然矿物：  

  - 石灰石（Limestone）（主要成分CaCO₃）  

  - 大理石（Marble）（变质石灰石，高纯度）  

  - 白垩（Chalk）（微生物沉积形成）  

- 生物来源：  

  - 贝壳、蛋壳、珊瑚（主要成分为文石型CaCO₃）。  

- 工业合成：  

  - 沉淀法：向氯化钙（CaCl₂）溶液中通入CO₂或加入碳酸钠（Na₂CO₃）：  

4. 主要用途

（1）工业与建材

- 水泥 & 石灰：煅烧CaCO₃生产生石灰（CaO），用于建筑和钢铁工业。  

- 填料 & 涂料：  

  - 造纸（提高白度和光滑度）  

  - 塑料、橡胶（增强机械性能）  

  - 油漆（增稠、耐磨）  

（2）食品与医药

- 食品添加剂（E170）：  

  - 抗结剂（如食盐、奶粉）  

 - 钙补充剂（需符合食品级标准）  

- 药物辅料：  

  - 抗酸剂（中和胃酸）  

  - 片剂填充剂  

（3）农业与环境

- 土壤改良剂：中和酸性土壤（提高pH）。  

- 水处理：去除水中重金属（如Pb²⁺）和酸性污染物。  

（4）其他应用

- 牙膏摩擦剂（温和研磨，清洁牙齿）。  

- 化妆品（粉底、散粉的填充剂）。  

实验室：制备CO₂、钙标准溶液。  

5. 安全与注意事项 

- 毒性：低毒，但长期吸入粉尘可能导致 尘肺病（工业防护需达标）。  

- 食品与医药级：需高纯度（无重金属、砷等杂质）。  

- 储存：干燥环境，避免与酸接触。