2024年2月11日发(作者:稍降辞色)
碳铵
碳铵概述
碳酸氢铵生产方法
碳铵在施肥中的优势
碳铵概述
碳铵是一种速效氮素肥,分子式为NH4HCO3,外观为白色结晶,易溶于水,易分解。
化 学 名: 碳铵;酸式碳酸铵;重碳酸铵,碳酸氢铵
式量:79.06
英 文 名: ammonium bicarbonate,ammonium hydrogencarbonate
分 子 式 :NH4HCO3
物化性质: 白色单斜、斜方晶体或不规则晶体,大多数结晶粒度为20--60目,吸湿,有氨味。密度1.573,容重0.75。易溶于水,溶解度随温度升高而增大。不溶于醇和丙酮。水溶液呈碱性。熔点380.65K(107.5℃),加热则升华分解。不稳定,超过293K(20℃)即开始分解,至333K(60℃)分解加快。是合成氨厂的副产物。用为化肥,施用时要深施盖土以防日晒分解,保管时要放于阴凉处且勿弄破包装袋。俗称气肥。
用于有机合成以及气体的干燥剂。暴露于空气易分解。分解速度受环境温度、本身含水量和结晶粒度的影响。环境温度在10℃以下时,化学性质稳定,基本不分解;10-20℃时,分解不显著;30℃以上时,大量分解。碳酸氢铵分解的条件是加热。分解物为氨气、二氧化碳和水。方程式是:NH4HCO3—加热→NH3↑+H2O↑+CO2↑碳酸氢铵吸湿性强。含水量较高的碳酸氢铵容易结块。农用碳酸氢铵的含碳量为17.1%。
国家标准 GB3559—92
指标名称 级 别 一级品 一级品
氨含量% ≤16.80 17.50
水分含量% ≤ 5.0 0.50
碳酸氢铵生产方法
浓氨水与二氧化碳在碳化塔副塔逆流接触生成碳化氨水,碳化氨水从碳化塔主塔顶部进入与二氧化碳逆流接触,生成碳酸氢铵晶浆液,经加工处理制得碳酸氢铵。
包装及贮运 用编织袋内衬塑料薄膜包装。
用 途 碳酸氢铵是一种碱性氮肥,适用于各种作物和各种土壤。纯品可用于食品行业,制造面包、饼干时起疏松作用。也用于制药工业、电镀工业、用于胶鞋海绵底制造。在制革时用于中和过剩酸。
铵在施肥中的优势
作物在秋冬低温季节施肥,施用碳酸氢铵要比施用尿素效果好。
一是肥效快。碳酸氢铵属于铵态氮肥,施入土壤后能被作物直接吸收利用。而尿素属于酰铵态氮肥,需要在土壤中尿素细菌分泌的脲酶作用下转化成铵态氮才能供根系吸收。在这里,尿素转化的速度主要取决于当时的土壤温度。正常情况下,施入土壤中的尿素全部转化为铵态氮,在地温为10℃时需要7-10天,20℃时需要4-5天,30℃时仅需要2-3天。可见,作物冬季或早春追肥,施用碳酸氢铵比尿素见效快;如果施用尿素,还往往会因为肥效发挥缓慢而影响作物生长。
二是利用率高。碳酸氢铵在温度低于20℃的情况下极少挥发,施入土壤后,铵离子能被土壤胶体迅速吸附,其吸附力是尿素的8倍。因此,不易随水流失。而尿素施入土壤后,在未转化为铵态氮之前,呈分子状态存在,很难被土壤胶体吸附,容易流失。
三是效果好。有人做过试验,冬季麦田追施碳酸氢铵,其效果比在高温季节施用提高1-1.5倍。
碳酸氢铵是一种碳酸盐,化学式为NH4HCO3,相对分子质量79,含氮17%左右。生产碳铵的原料是氨、二氧化碳和水,反应式为:
NH3+H2O--NH4OH+热量
NH4OH+CO2→NH4HCO3+热量
碳酸氢铵是一种无色或浅色化合物,呈粒状,板状或柱状结晶,比重1.57,容重0.75,较硫酸铵(0.86)轻,略重于粒状尿素(0.66)易溶于水,0℃时溶解度为11.3%;20℃时为21%;40℃时为35%。
从碳酸氢铵的化学式不难看出,碳酸氢铵其中有N(氮)元素。所以可以把碳酸氢铵当作一种化肥(氮肥)使用。它的俗名有“碳酸氢氨”、“碳铵”、“碳氨”
等。纯净的碳酸氢铵氮元素的质量分数约为17.72%.
碳酸氢铵的化学性质不很稳定。碳酸氢铵受热易分解,生成氨气(NH3)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)。其中氨气有特殊的氨臭味,所以在长期堆放碳酸氢铵化肥的地方会有刺激性气味。
因为碳酸氢铵是一种碳酸盐,所以一定不能和酸一起放置,因为酸会和碳酸氢铵反应生成二氧化碳,使碳酸氢铵变质。但是也有农村利用碳酸氢铵能和酸反应这一性质,将碳酸氢铵放在蔬菜大棚内,将大棚密封,并将碳酸氢铵置于高处,加入稀盐酸。这时,碳酸氢铵会和盐酸反应,生成氯化铵(NH4Cl)、水(H2O)和二氧化碳(CO2)。二氧化碳可促进植物光合作用,增加蔬菜产量,而生成的氯化铵也可再次作为肥料使用。
碳酸氢铵的化学式中有铵根离子(NH4+,即带1单位正电荷),是一种铵盐,而铵盐不可以和碱供放一处,所以碳酸氢铵切忌和NaOH(俗名火碱、烧碱、苛性钠)或Ca(OH)2(俗名熟石灰、消石灰)放在一起。因为铵盐和碱共热会生成氨气使化肥失效。
碳铵在水中呈碱性反应。易挥发,有强烈的刺激性臭味。10~20℃时,不易分解,30℃时开始大量分解。我国多数地区主要作物的施肥季节在5~10月,其间平均温度在200C以上,恰值碳铵开始较多分解的转折点,施用时必须采取各种防挥发措施。
碳铵怕”热”也怕”湿”,因生产时不能按常法加热干燥,故碳铵产品常有吸湿水,引起碳铵分子潮解,结果使密封包装下的碳铵结块,敞开时则加速挥发。
碳铵的优点主要表现在农化性质上。碳铵是无(硫)酸根氮肥,其三个组分都是作物的养分,不含有害的中间产物和最终分解产物,长期施用不影响土质,是最安全的氮肥品种之一。
碳铵的另一个特点是其铵离子更易被土粒吸持,故当其施入土后不易随水下渗流失,淋失量仅及其他氮肥的三分之一到十分之一(表2-2)。因此,只要碳铵能较完全地接触土壤,被土粒充分吸持,施用后的挥发并不比其他氮肥高。有些条件下,如在石灰性土壤上,深施后还可比其他氮肥减少挥发损失。
施用:碳铵适用于基肥,也可用作追肥,但都要深施。常用的有以下几种方法:
①不离土不离水和先肥土、后肥苗的施肥原则即把碳铵深施入土,使其不离水土,被土粒吸持并不断对作物供肥。深施的方法很多,如作基肥的铺底深施,全层深施,分层深施;作追肥的沟施和穴施等。其中以结合耕耙作业将碳铵作基肥深施,较方便而功效高,肥效稳定。对旱作物如小麦、玉米作追肥深施,效果也较好,但须注意适宜用量,防止烧苗,应结合灌水,才能充分发挥其肥效。
②避免高温季节和高温时期施用的原则碳铵尽量在气温小于20℃的季节施用,一天中则尽量在早、晚气温较低时施用,均可明显减少施用时的分解挥发,提高肥效。提倡碳铵与其他氮肥品种搭配施用,如将碳铵作基肥,用于低温季节,尿素、硫铵等作追肥,用于高温季节。随着我国化肥工业的发展,碳铵在我国农用氮素中的比例将可能逐渐降低,被其他高浓度稳定的氮肥品种所替代,但碳铵仍将在相当一段时间内作为我国的一个重要氮肥品种,不能忽视。
碳酸氢铵的化学性质不很稳定。碳酸氢铵受热易分解,生成氨气(NH3)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)。
所以消失了!保存时应注意密封、光照不能太强、不能和碱放左一起、不能高温、空气、湿度等
普钙
主要成分为磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2和石膏CaSO4·2H2O。又称过磷酸石灰。用硫酸分解磷灰石Ca5(PO4)3F制得的称为普通过磷酸钙,简称普钙,主要成分为Ca(H2PO4)2·H2O、无水硫酸钙和少量磷酸 ,含有效 P4O10
14 % ~ 20 % ,其中80%~95%溶于水,属水溶性速效磷肥,可直接作磷肥,也可用于制复合肥料。由于普通过磷酸钙的品位比较低,单位有效成分的销售价格偏高,磷肥工业又出现一些高浓度磷肥。用磷酸和磷灰石反应,所得产物中不含硫酸钙,而是磷酸二氢钙,这种产品被称为重过磷酸钙,简称重钙,为灰白色粉末,含有效P4O10高达30%~45%,为普通过磷酸钙的两倍以上。重过磷酸钙主要用作酸性磷肥。将重过磷酸钙与碳酸氢钠作用,可放出二氧化碳气体,用于食品发酵。
普钙简称SSP,是Calcium superphosphate的缩写,专业称呼。
硫酸钙
CaSO4
化学式CaSO4。白色晶体或粉末。含2分子结晶水的称“石膏”,在自然界中以石膏矿存在。
目录
简介
别名
鉴别
检验
测定
制备
用途
贮藏
简介
别名
鉴别
检验
测定
制备
用途
贮藏
化学实验
测定方法
简介
CaSO4
管制信息
本品不受管制
名称
中文名称:硫酸钙
英文别名:Calcium Sulfate (AS),Selenite , Satin spar , Terra alba ,Native calcium
sulfate , Precipitated calcium sulfate , Satinite , Mineral white
化学式
CaSO4·2H2O
相对分子质量
172.17
性状
白色单斜结晶或结晶性粉末。无气味。有吸湿性。128℃失去1分子结晶水, 163℃全部失水。溶于酸、硫代硫酸钠和铵盐溶液,溶于400份水,在热水中溶解较少,极慢溶于甘油,几乎不溶于乙醇和多数有机溶剂。相对密度2.32。有刺激性。
储存
密封阴凉干燥保存。
用途
氮肥生产分析微量一氧化碳和二氧化碳作吸湿剂。涂料。人造象牙。油漆。造纸。染料。印花。冶金。处理水。作为食品添加剂和加工助剂。药物。
质检信息质检项目指标值
铵(NH4),% ≤0.005
澄清度试验/号 ≤4
碱金属及镁(MgO),% ≤0.2
盐酸不溶物,% ≤0.025
重金属(以Pb计),% ≤0.001
铁(Fe),% ≤0.0005
碳酸盐(CO3),% ≤0.05
氯化物(Cl),% ≤0.002
硝酸盐(NO3),% ≤0.002
含量(CaSO4·2H2O),% ≥99.0
别名
白土,纯白生石膏,白色软粘土,制管土;二水合硫酸钙(1:1);硫酸钙,二水;硫酸钙晶须;石膏粉;纤维石(方解石,霰石或石膏的变种);雪花石膏;亚硒酸盐,透石膏;石膏;二水硫酸钙;二水合硫酸钙;生石膏;无水石膏;硬生膏;硫酸钙;硫酸钙;灰石膏;C.I.颜料白 25;
二水石膏;软石膏
鉴别
加稀盐酸使溶解,溶液显钙盐与硫酸盐(附录Ⅲ)的鉴别反应。
检验
氯化物
取硫酸钙0.50g,加硝酸溶液(1→2)5ml与水40ml,振摇使溶解,依法检查(附录Ⅷ A),与标准氯化钠溶液9.0ml制成的对照溶液比较,不得更浓(0.018%)。
碳酸盐
取硫酸钙1.0g,加水5ml,混匀,滴加稀盐酸,不得发生泡沸。
炽灼失重 取硫酸钙1.0g,炽灼至恒重,减失重量应为18.0%-23.0%。
铁盐
取硫酸钙0.20g,加过硫酸按50mg与稀盐酸10ml,振摇溶解后,加水稀释使成50ml,加硫氰酸铵试液5.0ml,摇匀,依法检查(附录Ⅷ G),与标准铁溶液3.0ml用同一方法制成的对照液比较,不得更深(0.015%)。
重金属
取硫酸钙1.0g,加稀盐酸5ml与水15ml,加热溶解,放冷,加酚酞指示液1滴,滴加浓氨溶液至溶液显淡红色,加醋酸盐缓冲液(pH3.5)2ml,滤过,滤液加水至25ml,加维生素C0.5g,溶解后,依法检查(附录Ⅷ H第一法),含重金属不得过百万分之十五。
测定
取硫酸钙约0.2g,精密称定,加稀盐酸10ml与水100ml,振摇使溶解,在搅拌下精密加乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)20ml,摇匀,加氢氧化钠溶液(1→5)15ml与紫脲酸铵指示剂(取紫脲酸铵0.1g,加氯化钠使成20g,研细,即得)0.2-0.3g,继以乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液由桃红色变为紫色。每1ml乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)相当于6.807mg的CaSO4。
制备
硫酸钙
一般由天然产出。也是磷酸盐工业和某些其他工业的副产品。
硫酸钙(CaSO4)无色正交或单斜晶体,单斜晶体熔点1450℃,1193℃正交转单斜晶体。密度2.61克/立方厘米,微溶于水。1200℃以上可以分解:
2CaSO4 === 2CaO+2SO2↑+O2↑
高温下跟碳作用可生成硫化钙和二氧化碳。生石膏CaSO4·2H2O是天然矿物,为白、浅黄、浅粉红至灰色的透明或半透明的板状或纤维状晶体。性脆,128℃失1.5H2O,163℃失2H2O。工业上将生石膏加热到150℃脱水成熟石膏2CaSO4·H2O(或烧石膏),加水又转化为CaSO4·2H2O。据此可用于石膏绷带、制作石膏模型、粉笔、工艺品、建筑材料。石膏还用为水泥调速剂以控制其硬化速度。油漆腻子、纸张填料也用到石膏,日常点豆腐可用它为凝结剂。农业上施用石膏以降低土壤的碱性。石膏矿与煤炭于高温可制得SO2用于生产硫酸。CaSO4溶解度不大,其溶解度呈特殊的先升高后降低状况。如10℃溶解度为0.1928g/100g水(下同),40℃为0.2097,100℃降至0.1619,使溶解硫酸钙的硬水在高压锅炉(可达400℃)中结垢,造成危害,应于事前用Na2CO3使CaSO4转化为更难溶的CaCO3沉淀(其溶解度:0.0015g)而除去(使硬水软化)。在大理石遇稀H2SO4时因生成微溶CaSO4包于大理石表面阻碍与酸的接触,使反应停止,故不能用稀H2SO4与大理石制取CO2。
化学方程式:CaCO3+H2SO4===CaSO4(微溶于水)+H2O+CO2↑
用途
可制作各种模型,医疗上用作石膏绷带。此外,还可用于调节水泥的凝结时间,作油漆用的白色颜料、纸张的填料和抛光粉,也是一种常用的干燥剂。也用于冶金和农业等方面。
也有用作面包改良剂。
贮藏
遮光,密封保存。
化学实验
在制取二氧化碳的实验中,不能用稀硫酸代替稀盐酸是因为反应会生成硫酸钙,包裹在石灰石表面,使反应停止。
测定方法
方法名称: 硫酸钙---硫酸钙的测定---络合滴定法
应用范围: 本方法采用滴定法测定硫酸钙的含量。
本方法适用于硫酸钙。
方法原理: 供试品加稀盐酸10mL与水100mL,振摇使溶解,在搅拌下精密加乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)20mL,摇匀,加氢氧化钠溶液(1→5)15mL与紫脲酸铵指示剂0.2~0.3g,继以乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液由桃红色变为紫色,计算硫酸钙的含量。
试剂: 1.稀盐酸
2. 紫脲酸铵指示剂
3. 乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)
4. 基准氧化锌
5. 水
6. 氢氧化钠溶液(1→5)
7.锌滴定液(0.05mol/L)
仪器设备:
试样制备: 1.稀盐酸
取盐酸234 mL加水稀释至1000mL。
2. 紫脲酸铵指示剂
取紫脲酸铵0.1g,加氯化钠使成20g,研细。
3. 乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)
取乙二胺四醋酸二钠19g,加适量的水使溶解成1000mL,摇匀。
标定:取于约800℃灼烧至恒重的基准氧化锌0.12g,精密称定,加稀盐酸3mL使溶解,加水25mL,加0.025%甲基红的乙醇溶液1滴,滴加氨试液至溶液显微黄色,加水25mL与氨-氯化铵缓冲液(pH10.0)10mL,再加铬黑T指示剂少量,用本液滴定至溶液由紫色变为纯蓝色,并将滴定的结果用空白试验校正。每1mL乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)相当于4.069mg的氧化锌。根据本液的消耗量与氧化锌的取用量,算出本液的浓度。
贮藏:置玻璃塞瓶中,避免与橡皮塞、橡皮管等接触。
4.锌滴定液(0.05mol/L)
配制:取硫酸锌15g(相当于锌约3.3g)加稀盐酸10mL与水适量是溶解成1000mL,摇匀。
标定:精密量取本液25mL,加0.025%甲基红的乙醇溶液1滴,滴加氨试液至溶液显微黄色,加水25mL,氨-氯化铵缓冲液(pH10.0)与铬黑T指示剂少量,用乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液由紫色变为纯蓝色,并将滴定的结果用空白试验校正。根据乙二胺四醋酸二钠滴定液的消耗量,计算出本液的浓度,即得。
操作步骤: 取本品0.2g,精密称定,加稀盐酸10mL与水100mL,振摇使溶解,
在搅拌下精密加乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)20mL,摇匀,加氢氧化钠溶液(1→5)15mL与紫脲酸铵指示剂0.2~0.3g,继以乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液由桃红色变为紫色。每1mL乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)相当于6.807mg的CaSO4。
注:“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一。
[1]碳酸钙
碳酸钙图片
碳酸钙是一种无机化合物,是石灰岩石(简称石灰石)和方解石的主要成分.
目录
基本资料
理化性质
主要分类
应急处理
健康危害
主要用途
制法工艺
分布情况
基本资料
理化性质
主要分类
应急处理
健康危害
主要用途
制法工艺
分布情况
相关介绍
基本资料
管制信息
本品不受管制
名称
中文名:碳酸钙
英文名: Calcium carbonate
别名:Carbonic acid calcium salt; Limestone; Marble
碳酸钙
[1]俗名:石灰石、方解石、大理石、白垩、文石、钟乳石、霰石、汉白玉
化学式
CaCO3
相对分子质量
100.09
性状
白色粉末或无色结晶。无气味。无味。有两种结晶,一种是正交晶体文石,一种是六方菱面晶体方解石。在约825℃时分解为氧化钙和二氧化碳。溶于稀酸,几乎不溶于水。文石:相对密度2.83,熔点825℃(分解)。方解石:相对密度(d25.2)2.711,熔点1339℃(10.39MPa)。有刺激性。
储存
密封保存。
用途
检定和测定有机化合反应中的卤素。水分析。检定磷。与氯化铵一起分解硅酸盐。制备氯化钙溶液以标化皂液。制造光学钕玻璃原料。不可作为食品添加剂。
理化性质
密度
2.93g/c
分子式
m3
莫氏硬度
3
分解温度
898°C
熔点
当压力为10.4MPaJF ,熔点为1339°C
溶解性
难溶于水,难溶于乙醇。
介电常数
7.5-8.8
[2]性状
白色晶体或粉末。无味。露置空气中无反应,不溶于乙醇。
遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。在101.325千帕下加热到900℃时分解为氧化钙和二氧化碳。
主要分类
按生产方法分类
根据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。
重质碳酸钙(俗称,重钙,单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉)
简称重钙,是用机械方法(用雷蒙磨或其它高压磨)直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小,所以称之为重质碳酸钙。
性质:白色粉末。无臭、无味。露置空气中无变化,比重2.710。熔点1339ºC。几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。加热分解为氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO₂)。
用途:按粉碎细度的不同,工业 上分为四种不同规格:单飞、双飞、三飞、四飞,分别用于各工业部门。
单飞粉:用于生产无水氯化钙(CaCl₂),是重铬酸钠生产的辅助原料。玻璃及水泥生产的主要原料。此外,也用于建筑材料和家禽饲料等。
双飞粉:是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料,以及建筑材料等。
三飞粉:用作塑料、涂料腻子、涂料、胶合板及油漆的填料。
四飞粉:用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。
制法及工艺流程
粉碎法:系将含CaCO3在90%以上的白石用雷蒙磨或其它
碳酸钙
高压磨经粉碎、分级、分离,而制得的成品。
包装:塑料袋包装,每袋净重50公斤。
储运注意事项 储存于干燥的库房中。运输中防止袋破。不得与液体酸类共储混运。
轻质碳酸钙(沉淀碳酸钙)
又称沉淀碳酸钙,简称轻钙,是将石灰石等原料煅烧生成石灰(主要成分为氧化钙)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分为氢氧化钙),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水、,干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀,然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比重质碳酸钙的沉降体积(1.1-1.4mL/g)大,所以称之为轻质碳酸钙。
性质:白色粉末。无味 ,无臭。比重约2.71。在825~896.6ºC分解。熔点1339ºC。有无定形和结晶形两种形态,结晶形中又可分为斜方晶系和六方晶系,呈柱状或菱形。难溶于水和醇。溶于酸,同时放出二氧化碳,呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定,有轻微的吸潮能力。
用途:可用作橡胶、塑料
、造纸、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。还可用作工业废水的中种剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO2废气中的SO2消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂。也可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的原料。
制法及工艺流程
碳化法:系将石灰石与白煤按一定比例混配后,经高温煅烧、水消化、二氧化碳碳化,再经离心脱水、干燥、冷却、粉碎、过筛即得成品。
CaCO3=高温=CaO+CO2↑
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+ CO2===CaCO3↓+H2O
包装:麻布袋或塑料袋包装。每袋净重50公斤或25公斤。
储运注意事项:储于干燥处。避免 与酸类物质接触。运输中应小心,不得散包。
注意防潮。
按粉体粒径分类
碳酸钙产品是一种粉体,根据碳酸钙粉体平均粒径(d)的大小,可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙(d>5μm)、微粉碳酸钙(1μm 轻质碳酸钙的粉体特点 a 颗粒形状规则,可视为单分散粉体,但可以是多种形状,如纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形。这些不同形状的碳酸钙可由控制反应条件制得。 b 粒度分布较窄。 c 粒径小,平均粒径一般为1-3μm。要确定轻质碳酸钙的平均粒径,可用三轴粒径中的短轴粒径作为表现粒径,再取中位粒径作为平均粒径。以后除说明外,平均粒径,即指平均短轴粒径。 重质碳酸钙的粉体特点 a 颗粒形状不规则,是多分散粉体。 b 粒径分布较宽。 c 粒径大,平均粒径一般为5-10μm。要确定重质碳酸钙的平均粒径,需要测定粒径分布函数和诸如颗 粒沉降速度或比表面积之类的粉体现象函数。作为一种简便 的方法是在电子显微镜照片上测量颗粒投影的长度和宽度,计算几何平均粒径作为表观粒径,再取中位粒径作为平均粒径。 ⑶ 活性碳酸钙的平均粒径取为表面改性前轻质碳酸钙或重质碳酸钙的平均粒径。 3、按微观排列分类 根据组成碳酸钙的原子和离子的排列是否有规律,可以将碳酸钙分为晶体碳酸钙和非晶体碳酸钙。 胶体碳酸钙(活化碳酸钙 ,白艳华) calcium carbonate,activeated 分子式CaCO₃分子量100.09 又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶质碳酸钙或白艳华,简称活钙, 碳酸钙 是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重钙碳酸钙进行表面改性而制得。由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用,即所谓的“活性”,所以习惯上把改性碳酸钙都称为活性碳酸钙。 性质:白色细腻、轻质粉末,粒子表面吸附一层脂肪酸皂,使CaCO3具有胶体活化性能。比重1.99~2.01。 胶体碳酸钙不溶于水,遇酸分解,灼烧变成焦黑色,放出二氧化碳并生成氧化钙。其活性比普通碳酸钙大,具有补强性。易分解于胶料之中。 用途:橡胶的填充料,可使橡胶色泽光艳、伸长率大、抗张强度高、耐磨性能良好。还用作制人造革、电线、聚氯乙烯、涂料、油墨和造纸等工业的填料。可使成品具有一定的抗张强度及光滑的外观。生产微孔橡胶时,可使其发泡均匀。 制法及工艺流程 碳化法:石灰石在高温下煅烧之后,先用水消化,再经筛滤、碳化、表面处理、干燥粉碎后,即得胶体碳酸钙成品。 晶体碳酸钙 性质:纯白色,六方结晶型粉末。比容1.2~1.4毫升/克。溶于酸,几乎不溶于水。 用途:用于牙膏、医药等方面。亦可用作保温材料和其它化工原料。 制法及工艺流程 氯化钙碳化法:系将氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙,氯化钙用二氧化碳碳化后即得碳酸钙,再经结晶、分离、洗涤、脱水、烘干、筛选后,得结晶碳酸钙成品。 Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O CaCl2+2NH3·H2O+CO2==CaCO3↓+2NH4Cl+ H2O 包装:内用双层塑料袋、外用麻袋或塑料编织袋包装。每袋净重20公斤。 储运注意事项:储于阴凉处,防高温。运输中防止勾挂散包。 石灰石: 主要矿物成分为方解石。矿物颗粒和晶体结构不多见,表面平滑,呈小颗粒状。硬度不一,有些致密石灰石可以抛光。颜色有黑、灰、白、黄和褐色。石灰石含海水形成的石灰,故而得名。 大理石、石灰石、白垩、岩石等天然矿物的主要成分是碳酸钙。 应急处理 隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿一般作业工作服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。 健康危害 从事开采加工的工人常出现上呼吸道炎症、支气管炎,可伴有肺气肿。X线胸片上出现淋巴结钙化,肺纹理增强。 作业工人患尘肺主要与本品中所含有二氧化硅杂质有关。 主要用途 1、200目以内:可用于各种饲料添加剂含钙量达 55.6 以上无有害成份 2、250目至300目:用做塑料厂,橡胶厂,涂料厂,防水材料厂的原料及内外墙粉刷。 白度在85度以上。 3、350目至400目:用于制造扣板,落水管道,化工。白度在 93 度以上。 4、400目至600目:可用于牙膏膏体,肥皂。白度在 94 度以上 5、800目:用于橡胶,塑料,电缆, pvc 白度在 94 度以上 6、1250目:pvc , PE ,油漆,涂料级产品,造纸底涂,造纸面涂,白度在 95 度以上。具有高纯度、高白度、无毒、无臭、细油质低、硬度低. 7.碳酸钙可作补钙剂:吸收率可达39%,仅次于果酸钙可溶于胃酸,已成为剂型最多、应用最多的补钙剂。 8.碳酸钙呈碱性,常用于改良酸性土壤 9.在实验室还可以用来制取二氧化碳 制法工艺 粉碎法:系将含CaCO₃在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高压磨经粉碎、分级、分离,而制得的成品。 湿法研磨:为了增加其细度,增加其用途有的用湿法研磨,添加一定量的分散剂,提高其研磨效率,使得细度能达到1微米粒径大于85%以上,用于特殊场合,比如高档铜版纸的涂布等。 包装:塑料袋包装,每袋净重50公斤。 储运注意事项 储存于干燥的库房中。运输中防止袋破。不得与液体酸类共储混运。 分布情况 1、碳酸钙是用途极广的宝贵资源石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称。石灰岩在人类文明史上,以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛应用。作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史,在现代工业中,石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料,是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩,优质石灰石经超细粉磨后,被广泛应用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。据不完全统计,水泥生产消耗的石灰石和建筑石料、石灰生产、冶金熔剂,超细碳酸钙消耗石灰石的总和之比为1∶3。石灰岩是不可再生资源,随着科学技术的不断进步和纳米技术的发展,石灰石的应用领域还将进一步拓宽。 2、中国碳酸钙资源概况及其地理分布中国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一。除上海、香港、澳门外,在各省、直辖市、自治区均有分布。据原国家建材局地质中心统计,全国石灰岩分布面积达43.8万KM2(未包括西藏和台湾),约占国土面积的1/20,其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4~1/3。为了满足 环境保护、生态平衡,防止水土流失,风景旅游等方面的需要,特别是随着我国小城镇建设规划的不断完善和落实,可供水泥石灰岩的开采量还将减少。 全国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处,其中已有探明储量的有1286处,其中大型矿床257处、中型481处、小型486处(矿石储量大于8000万吨为大型、4000~8000万吨为中型、小于4000万吨为小型),共计保有矿石储量542亿吨,其中石灰岩储量504亿吨,占93%;大理岩储量38亿吨,占7%。保有储量广泛分布于除上海市以外29个省、直辖市、自治区,其中陕西省保有储量49亿吨,为全国之冠;其余依次为安徽省、广西自治区、四川(含重庆市)省,各保有储量34~30亿吨;山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北7省各保有储量30~20亿吨;黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肃13省各保有储量20~10亿吨;北京、宁夏、海南、西藏、天津5省各保有储量5~2亿吨。 相关介绍 化学式 : CaCO 3 英文名: Nano Calcium Carbonate 理化性质 纳米碳酸钙用于塑料中与树脂亲合性好,可有效增加或调节材料刚性,韧性,以及弯曲强度等,并可改善塑料加工体系的流变性能,降低塑化温度,提高制品尺寸稳定,耐热性及表面光洁性;在NR,BR,SBR等橡胶体系中,容易混练,分散均匀,并可使胶质柔软,还能提高压出加工性能和模型流动性.使橡胶制品具有表面光滑,伸长率大,抗张强度高,永久变形小,耐弯曲性能好,耐撕裂强度高等特点。 简介 纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。 纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙。标准的名称即超细碳酸钙。纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。用于汽车内部密封的PVC增塑溶胶。可改善塑料母料的流变性,提高其成型性。用作塑料填料具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,同时还赋予塑料滞热性。 纳米碳酸钙用于油墨产品中体现出了优异的分散性和透明性和极好的光泽、及优异的油墨吸收性和高干燥性。纳米碳酸钙在树脂型油墨中作油墨填料,具有稳定性好,光泽度高,不影响印刷油墨的干燥性能.适应性强等优点。 造纸业是纳米碳酸钙最具开发潜力的市场。目前,纳米碳酸钙还主要用于特殊纸制品,如女性用卫生巾、婴儿用尿不湿等。纳米活性碳酸钙作为造纸填料具有以下优点:高蔽光性、高亮度、可提高纸制品的白度和蔽光性;高膨胀性,能使造纸厂使用更多的填料而大幅度降低原料成本;粒度细、均匀,制品更加均匀、平整;吸油值高、 能提高彩色纸的预料牢固性 纳米碳酸钙在涂料工业作为颜料填充剂,具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点。纳米级超细碳酸钙具有空间位阻效应.在制漆中,能使配方中密度较大的立德粉悬浮,起防沉降作用.制漆后,漆膜白度增加,光泽度高,而遮盖力却不降低,主要用于高档轿车漆。 橡胶工业纳米碳酸钙的主要应用市场之一。添加钠米碳酸钙的橡胶,其硫化胶升长率、撕断性能、压缩变形和耐屈性能,都比添加一般碳酸钙的高。加入用树脂酸处理的纳米碳酸钙后,有的豫胶制品撕裂强度提高4倍以上 纳米碳酸钙在饲料行业中可作为补钙剂,增加饲料含钙量;在化妆品中使用,由于其纯度高、白度好、粒度细,可以替代钛白粉。 纳米活性碳酸钙的工业制备方法。该方法在一定浓度的Ca(OH)2的悬浮液中通入二氧化碳气体进行碳化。通过对Ca(OH)2悬浮液的温度、二氧化碳气体的流量控制碳酸钙晶核的成核速率;在碳化至形成一定的晶核数后,由晶核形成控制转化为晶体生长控制,此时加入晶形调节剂控制各晶面的生长速率,从而达到形貌可控;继续碳化至终点加入分散剂调节粒子表面电荷得均分散的立方形碳酸钙纳米颗粒;然后将均分散的立方形纳米碳酸钙颗粒进行液相表面包覆处理。所获得的纳米活性碳酸钙粒子在25~100nm之间可控,立方形,比表面大于25m2/g,粒径分布 GSD为1.57,吸油值小于28g/100gCaCO3,且无团聚现象。所获得的产品性能优异,可作为高档橡胶、塑料以及汽车底漆中的功能填料。 1.一种纳米活性碳酸钙的工业制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1)在 Ca(OH)2的悬浮液,通入含有CO2的气体,碳化至碳化率达5~40%,加入晶型调节剂,继续碳化至pH为8.0~9.0,加入表面电荷及空间位阻调节剂,继续碳化至pH为6~7.5,生成纳米级的立方形碳酸钙;所说的晶型调节剂为磷酸盐、硫酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐、单糖或多糖中的一种及其混合物,其加入量为浆料重量的0.05~3.0%;所说的表面电荷及空间位阻调节剂为磷酸盐、硫酸盐、氯化物、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠中的一种或一种以上;表面电荷及空间位阻调节剂的加入量为CaCO3重量的0.1~4.0%;(2)将脂肪酸或水溶性钛酸酯偶联剂中的一种或两种配制成水溶液包覆剂;所说的脂肪酸为 C12~C18的脂肪酸;(3)将纳米碳酸钙浆料加热至45~95℃,然后加入包覆剂,包覆剂的加入量以碳酸钙的重量计为0.5~3.5%,包覆处理时间为0.5~3.5小时间,将浆料过滤,干燥,即获得纳米活性碳酸钙。 1、塑料 主要应用范围:PVC型材,管材;电线、电缆外皮胶粒;PVC薄膜(压延膜)的生产,造鞋业制造(如PVC鞋底及装饰用贴片)等。适合用于工程塑料改性、PP、PE、PA、PC等。 应用特性:由于活性纳米碳酸钙表面亲油疏水,与树脂相容性好,能有效提高或调节制品的刚、韧性、光洁度以及弯曲强度;改善加工性能,改善制品的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性具有填充及增强、增韧的作用,能取代部分价格昂贵的填充料及助济,减少树脂的用量,从而降低产品生产成本,提高市场竞争力。 2、橡胶 应用范围:天然胶,丁腈,丁苯,混炼胶等,适用于轮胎、胶管、胶带以及油封、汽车配件等橡胶制品中。 应用特性:经过表面改性处理后的纳米碳酸钙与橡胶有很好的相容性,具有补强、填充、调色、改善加工艺和制品的性能,可使橡胶易混炼、易分散,混炼后胶质柔软,橡胶表面光滑;可使制品的延伸性、抗张强度、撕裂强度等有本质的提高;可以降低含胶率或部分取代钛白粉、白碳黑等价格昂贵的白色填料,提高产品的市场竞争力。 3、密封胶粘材料 应用范围:硅酮、聚流、聚氨酯、环氧等密封结构胶。 应用特性:应用于密封胶粘材料中,与胶料有很好的亲和性,可以加速胶的交联反应,大大改善体系的触变性,增强尺寸稳定性,提高胶的机械性能,且添加量大,达到填充急补强双重作用。同时,它能使胶料表面光亮细腻。 4、涂料 应用范围:水性涂料和油性涂料。 应用特性:大大改善体系的触变性,可显著提高涂料的附着力,耐洗刷性,耐沾污性,提高强度和表面光洁度,并具有很好的防沉降作作用。部分取代钛白粉,降低成本。 5、油墨 应用范围:适用于平版胶印油墨、凹版印刷油墨等。 应用特性:使用纳米碳酸钙所配置的油墨,身骨及粘性较好,故具有良好的印刷性能;稳定性好;干性快且没有相反作用;由于颗粒小,故印品光滑,网点完整,可以提高油墨的光洁度,适用于高速印刷。 6、造纸 应用范围:卷烟纸、记录纸、簿页印刷纸、高白度铜版纸以及高档卫生巾、纸尿布等。 应用特性:造纸中加入纳米碳酸钙可以提高纸张的松密度、表观细腻性、吸水性;提高特种纸的强度、高速印刷性;调节卷烟纸的燃烧速度。 详细说明 1:在橡胶工业: 纳米级超细碳酸钙具有超细、超纯的特点,生产过程中有效控制了晶形和颗粒大小,而且进行了表面改性。因此其在橡胶中具有空间立体结构、又有良好的分散性,可提高材料的补强作用。如链状的纳米级超细碳酸钙,在橡胶混炼中,锁链状的链被打断,会形成大量高活性表面或高活性点,它们与橡胶长链形成键连结,不仅分散性好,而且大大增强了补强作用。值得注意的是,它不但可以作为补强填充料单独使用,而且可根据生产需求与其他填充料配合使用,如:炭黑、白炭黑、轻钙重钙、钛白粉、陶土等,达到补强、填充、调色、改善加工工艺和提高制品性能、降低含胶率或部分取代白炭黑、钛白粉等价格昂贵的白色填料的目的。 2:在涂料工业 可作为颜料填充剂,具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点,纳米级超细碳酸钙具有空间位阻效应,在制漆中,能使配方密度较大的立德粉悬浮,起防沉降作用。制漆后,漆膜白度增加,光泽高,而遮盖力却不下降,这一特性使其在涂料工业被大量推广应用。 3:在塑料工业 由于纳米级超细碳酸钙具有高光泽度、磨损率低、表面改性及疏油性,可填充聚氯乙烯、聚丙烯和酚醛塑料等聚合物中,现在又被广泛应用于聚氯乙烯电缆填料中。 4:在造纸工业 可用于涂布加工纸的原料,特别是用于高级铜板纸。由于它分散性能好,粘度低,能有效的提高纸的白度和不透明度,改进纸的平滑度、柔软度,改善油墨的吸收性能,提高保留率。 5:在油墨行业 作为填料,可替代价格较高的胶质钙,并可提高油墨的光泽度和亮度。 6:在其他行业 纳米级超细碳酸钙用于饲料行业,可作为补钙剂,增加饲料的含钙量,在化妆品中使用,可替代钛白粉。 HG-01型:主要应用于PVC、PE、PP、PP-R、ABS、PA等树脂,以及橡胶行业、油漆和特种涂料 HG-01型是经过表面活性处理的纳米活性碳酸钙,作为功能性补强材料,广泛应用于PVC、 PE、PP、PP-R、ABS、PA等树脂,以及橡胶行业、油漆和特种涂料等领域。可替代钛白20%左右,降低生产成本,提高经济效益。在塑料制品中有很好的增强增韧性能,具有相当的热稳定性和分散性,可显著提高材料的刚性、韧性、弯曲强度,使产品拥有良好的尺寸稳定性,改善体系流变性、降低收缩率,制品表明细密,光泽好,拉伸强度及抗划伤、抗冲击强度均有很大程度的提高。该型号产品被广泛应用于塑料管材、型材,塑钢门窗、电缆、电缆护套、给水管、汽车保险杠及室内配件等及空调、冰箱、电视机、电脑、洗衣机等家用电器的产品塑料外壳面板。 HG-02:主要应用于高档涂料油墨行业 HG-02型是经过表面活性处理的纳米活性碳酸钙,应用于高档油墨产品,其作为主体颜填料有良好的分散性、透明性、提高光泽和遮盖力。具有优异的吸收性和高干性,使用于告诉印刷。可调节油墨颜色、浓稠度等性能,调节墨性,降低成本。 HG-03型:主要应用于合成橡胶行业。 HG-03)型是经过表面活性处理的纳米活性碳酸钙,作为功能性材料应用于合成橡胶具有如下特点: 1. 良好的加工性能,吃料速度快,混炼容易,硫化时间短。 2. 有很好的补强性能,可代替白炭黑和炭黑,提高橡胶制品的多项力学性能,如:抗张性、抗撕裂性、耐磨性、防腐性,显著提高橡胶制品的曲扰性、抗老化性,改善橡胶制品与金属界面结合性,提高附着力等。 3. 使用简单,可于其它普通填料并用,视情况可等量替代炭黑或白炭黑30%左右,降低生产成本。 4. 具有填充量大、增白效果好等特点。
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