कैल्शियम कार्बोनेट क्या होता है ? CaCo3 के गुण, संरचना, उपयोग और बनाने की विधि

कैल्शियम कार्बोनेट के उपयोग, गुण, सूत्र व बनाने की प्रक्रिया का अध्ययन। कैल्शियम कार्बोनेट एक ऐसा रासायनिक यौगिक जिसका चिकित्सा क्षेत्र में व औद्योगिक क्षेत्र में बहुत महत्व है। यह एक प्राकृतिक रसायन है। यह प्रकृति में अनेक रूपों में पाया जाता है। CaCO3 से  हमारे दैनिक जीवन में काम आने वाले अनेक उत्पाद बनाये जाते है। CaCO3 क्या है ? , कैल्शियम कार्बोनेट क्या है ? , कैल्शियम कार्बोनेट के उपयोग, गुण, सूत्र का विवरण इस आर्टिकल में जानेंगे।  इसके लिए आपको यह आर्टिकल ध्यान से पढ़ना है।

कैल्शियम कार्बोनेट क्या है ?

कैल्शियम कार्बोनेट एक रासायनिक यौगिक है जिसका सूत्र CaCO3 है। यह चट्टानों से निकलने वाला एक सामान्य पदार्थ है। यह संसार के सभी भागों की शैलों में पाया जाने वाला सामान्य पदार्थ है। यह  CaCO3 कैल्साइट और आरागॉनाइट में पाया जाता है। यह विशेष रूप से चूना पत्थर के रूप में पाया जाता है, जो एक प्रकार की तलछटी चट्टान है जिसमें मुख्य रूप से कैल्साइट होता है। इसके अलावा अंडे के छिलके, घोंघे के गोले, सीशेल और मोती मुख्यतः CaCO3  के ही बने होते है। यह कृषि चूने का सक्रिय घटक है। चिकित्सा के क्षेत्र में यह कैल्सियम की कमी को दूर करने के लिये तथा अम्लरोधी के रूप में प्रयुक्त होता है। इसकी अत्यधिक मात्रा में उपयोग करना खतरनाक हो सकता है। जिसकी वजह से हाइपरलकसीमिया और पाचन संबंधी समस्या को जन्म दे सकता है।

कैल्शियम कार्बोनेट की संरचना

सामान्य परिस्थितियों में CaCO3 का थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर रूप हेक्सागोनल  β-CaCO3 जो की खनिज कैल्साइट है। CaCO3 के अन्य रूपों को तैयार किया जा सकता है। सघन  (2.83 ग्राम / सेमी 3) ऑर्थोरोम्बिक λ-CaCO3 (खनिज आरागोनाइट) और हेक्सागोनल μ-CaCO3, खनिज वेराइट के रूप में होते है। CaCO3 का 85 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर वर्षा द्वारा आर्गनाईट फॉर्म तैयार किया जा सकता है और 60 डिग्री सेल्सियस पर वर्षा द्वारा वेराइट फॉर्म तैयार किया जा सकता है। कैल्साइट में छह ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा समन्वित कैल्शियम परमाणु होते हैं जबकि आरागोनाइट में  कैल्शियम परमाणु नौ ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा समन्वित होते हैं। वैराइटी संरचना पूरी तरह से समझ में नहीं आती है। मैग्नीशियम कार्बोनेट (MgCO3) में कैल्साइट संरचना होती है। जबकि स्ट्रोंटियम कार्बोनेट और बेरियम कार्बोनेट (SrCO3 और BaCO3) अपने बड़े आयनिक रेडी को प्रदर्शित करते हुए आरागोनाइट संरचना को ग्रहण करते है।

कैल्शियम कार्बोनेट के गुण

कैल्शियम कार्बोनेट के गुण रासायनिक अभिक्रिया द्वारा प्रदर्शित होते है। कैल्शियम कार्बोनेट अन्य कार्बोनेट के विशिष्ट गुणों को भी साझा करता है। कैल्शियम कार्बोनेट के गुण इस प्रकार है।

1. यह एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है और कार्बन डाइऑक्साइड गैस छोडता है। अतः यह कार्बोनिक एसिड बनता है और यह CO2 और H2O को जल्दी से विघटित करता है।

CaCO3 (s) + 2 H + (aq) → Ca2 + (aq) + CO2 (g) + H2O (l)

2. CaCO3 को  840 ° C से ऊपर ताप पर गर्म करने पर कार्बन डाइऑक्साइड गैस निकलती है। इस प्रक्रिया को थर्मल अपघटन प्रतिक्रिया या कैल्सीनेशन कहा जाता है। यह प्रक्रिया कैल्शियम ऑक्साइड (जिसे quicklime कहा जाता है) बनाने के लिए प्रयोग में लायी जाती है। इस प्रक्रिया के दौरान 178 kJ / mol ऊर्जा निकलती है।

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)

3. कैल्शियम कार्बोनेट पानी के साथ अभिक्रिया करता है। अतः घुलनशील कैल्शियम बाइकार्बोनेट बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड प्रवाहित करनी पड़ती है। जिससे वह सैचुरेटेड होता है।

CaCO3 (s) + CO2 (g) + H2O (l) → Ca (HCO3) 2 (aq)

4. कैल्शियम कार्बोनेट का एक असामान्य रूप हेक्साहाइड्रेट, ikaite, CaCO3.6H2O है। Ikaite केवल 8°C से नीचे स्थिर है।

5. कार्बोनेट रॉक के क्षरण में यह प्रतिक्रिया महत्वपूर्ण है जो गुफाओं का निर्माण करती है, और कई क्षेत्रों में कठोर पानी की ओर ले जाती है।

कैल्शियम कार्बोनेट बनाने की विधि

1. औद्योगिक उपयोग के लिए कैल्शियम कार्बोनेट का अधिकांश हिस्सा खनन या उत्खनन द्वारा  प्राप्त किया जाता है। शुद्ध कैल्शियम कार्बोनेट शुद्ध उत्खनन स्रोत या  संगमरमर से उत्पादित किया जा सकता है। जिसका उपयोग भोजन या दवा के लिए किया जा सकता है।

2. कैल्शियम कार्बोनेट कैल्शियम ऑक्साइड से तैयार किया जाता है। Cao से Ca(OH)2 बनाने के लिए इसमें पानी मिलाया जाता है। फिर CaCO3 प्राप्त करने के लिए Ca(OH)2 में co2 गैस भी प्रवाहित की जाती है। इस प्रक्रिया से औद्योगिक उपयोग का PCC प्राप्त किया जाता है जिसका उपयोग Food grade व pharma grade में भी किया जाता है।

CaO + H2O → Ca(OH)2

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O

कैल्शियम कार्बोनेट के स्रोत

कैल्शियम कार्बोनेट के प्रकृति में अनेक स्रोत है।  यह अनेक रूपों में पाया जाता है।

भूवैज्ञानिक स्रोत (Geological sources)

कैल्साइट, आरागॉनाइट और वैराइट शुद्ध कैल्शियम कार्बोनेट खनिज के स्रोत हैं। कैल्शियम कार्बोनेट मुख्य रूप से चट्टानों में चूना पत्थर, चाक, संगमरमर और ट्रैवर्टीन के रूप में मिलता है।

जैविक स्रोत (Biological sources)

अंडे के छिलके, घोंघा के गोले सीशेल और मोती आदि प्रमुख रूप से कैल्शियम कार्बोनेट के बने होते है। अतः इस CaCO3 का उपयोग औद्योगिक स्रोतों के रूप में किया जा सकता है। सीप के गोले के कैल्शियम को आहार स्रोत के रूप में हाल ही में मान्यता प्राप्त हुई है। यह कैल्शियम कार्बोनेट का औद्योगिक स्रोत भी है। ब्रोकोली और केल जैसी गहरी हरी सब्जियों में कैल्शियम कार्बोनेट की प्रचुरमात्रा होती है। लेकिन यह औद्योगिक स्रोत के रूप में उपयुक्त नहीं है।

अन्य स्रोत 

हल ही में मंगल पर कैल्शियम कार्बोनेट की उपस्थिति के कुछ प्रमाण वैज्ञानिको को मिले है। अतः कैल्शियम कार्बोनेट के लक्षण एक से अधिक स्थानों पर मिले हैं। विशेष रूप से गुसेव और ह्यूजेंस क्रेटर पर  कैल्शियम कार्बोनेट के लक्षण प्राप्त हुए है। यह मंगल गृह पर पानी की उपस्थिति के कुछ प्रमाण भी पेश करता है।

CaCO3 का भूविज्ञान

कार्बोनेट अक्सर भूगर्भीय परतो में पाया जाता है और एक विशाल कार्बन जलाशय का निर्माण करता है। कैल्शियम कार्बोनेट कैल्शियम चक्र के महत्वपूर्ण घटकों के रूप में आरागोनाइट,कैल्साइट और डोलोमाइट के रूप में मिलता है। चूना पत्थर, चाक, संगमरमर, ट्रैवर्टीन, तुफा आदि कार्बोनेट खनिज चट्टान के प्रकार है।

प्लवक (जैसे कोकोलिथ और प्लैंकटिक फोरामिनिफेरा), कोरलीन शैवाल, स्पंज, ब्राचिओपोड्स, इचिनोडर्म, ब्रायोज़ोआ और मोलस्क सहित कैल्शियम कार्बोनेट योगदानकर्ता आमतौर पर उथले पानी के वातावरण में पाए जाते हैं जहाँ सूरज की रोशनी और फिल्टर योग्य भोजन अधिक प्रचुर मात्रा में होते हैं। शीत-जल कार्बोनेट उच्च अक्षांश पर मौजूद होते हैं लेकिन बहुत धीमी गति से विकास दर होती है। समुद्र के अम्लीकरण द्वारा कैल्सीफिकेशन प्रक्रियाओं को बदल दिया जाता है।

एक महाद्वीपीय प्लेट तलछट के नीचे महासागरीय पपड़ी को उप-विभाजित करती है फिर उसे अस्थेनोस्फीयर और लिथोस्फीयर में गर्म क्षेत्रों में ले जाया जाता है। इन स्थितियों के तहत कैल्शियम कार्बोनेट कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए विघटित होता है, जो अन्य गैसों के साथ-साथ विस्फोटक ज्वालामुखी विस्फोटों को जन्म देता है।

कार्बोनेट मुआवजा गहराई

कार्बोनेट मुआवजा गहराई (सीसीडी) समुद्र में वह बिंदु होता है जहाँ कैल्शियम कार्बोनेट की वर्षा की दर मौजूद स्थितियों के कारण विघटन की दर से संतुलित होती है। गहरे समुद्र में तापमान गिरता है और दबाव बढ़ता है। कैल्शियम कार्बोनेट की घटते तापमान के साथ घुलनशीलता बढ़ जाती है और बढ़ते दबाव के कारण भी कैल्शियम कार्बोनेट की घुलनशीलता बढ़ जाती है। कार्बोनेट मुआवजे की गहराई समुद्र तल से 4,000 से 6,000 मीटर नीचे हो सकती है।

तपस्या में भूमिका

कैल्शियम कार्बोनेट परमिनरलाइज़ेशन के माध्यम से जीवाश्मों को संरक्षित कर सकता है। टू मेडिसिन फॉर्मेशन के अधिकांश कशेरुकी जीवाश्म-एक भूगर्भिक संरचना के लिए जाने जाते हैं। यह अपने बतख-बिल्ड डायनासोर अंडे के लिए जाना जाता हैं जो CaCO3 permineralization द्वारा संरक्षित हैं। इस प्रकार का परिरक्षण उच्च स्तर के विवरण को संरक्षित करता है। यह सूक्ष्म स्तर तक भी संरक्षित करता है। हालांकि यह सतह के संपर्क में आने पर अपक्षय के प्रति संवेदनशील नमूनों को भी छोड़ देता है। कहा जाता है कि त्रिलोबाइट आबादी ने कैम्ब्रियन के दौरान अधिकांश जलीय जीवन की रचना की थी। इस तथ्य के कारण उनके कैल्शियम कार्बोनेट युक्त गोले अन्य प्रजातियों की तुलना में अधिक आसानी से संरक्षित थे जिसमें विशुद्ध रूप से चिटिनस गोले थे।

कैल्शियम कार्बोनेट के उपयोग

1. कृषि और जलीय कृषि 

CaCO3, कृषि चूना, चाक पाउडर या चूना पत्थर का उपयोग अम्लीय मिट्टी को बेअसर करने के लिए किया जाता है। यह एक सस्ती विधि हैं जिससे यह मिट्टी को रोपण के लिए उपयुक्त बनाता है। तालाब की मिट्टी के पीएच विनियमन के लिए जलीय कृषि उद्योग में भी CaCO3, कृषि चूना, चाक पाउडर या चूना पत्थर का उपयोग किया जाता है।

2. घरेलू सफाई में 

धूमकेतु जैसे कई घरेलू सफाई पाउडर में CaCO3 उपयोग किया जाता हैं। इसका स्क्रबिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

3. प्रदूषण शमन में 

1989 में एक शोधकर्ता केन सीमन्स ने मैसाचुसेट्स के वेटस्टोन ब्रूक में CaCO3 की स्टडी की। उन्हें आशा थी कि कैल्शियम कार्बोनेट अम्ल वर्षा से धारा में अम्ल का मुकाबला करेगा और ट्राउट को बचाएगा जो कि अंडे देना बंद कर दिया था। हालांकि उनका प्रयोग सफल रहा। लेकिन इसने ब्रूक के उस क्षेत्र में एल्यूमीनियम आयनों की मात्रा में वृद्धि कर दी जिसे चूना पत्थर से उपचारित नहीं किया जा सकता था। इससे यह निष्कर्ष निकलता हैं कि नदीयो के पारिस्थितिक तंत्र में अम्लीय वर्षा के प्रभावों को बेअसर करने के लिए CaCO3 जोड़ा जा सकता है।

वर्तमान में कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग मिट्टी और पानी दोनों में अम्लीय स्थितियों को बेअसर करने के लिए किया जाता है। सन्न 1970 में स्वीडन में अम्लीकरण को कम करने के लिए बड़े पैमाने पर इसे सीमित करने का प्रयास किया गया है और कई हजार झीलों और धाराओं में बार-बार चूना लगाया गया। कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग ग्रिप गैस डिसल्फराइजेशन अनुप्रयोगों में भी किया जाता है, जो कि बड़े जीवाश्म ईंधन बिजली स्टेशनों में जलाए गए कोयले और अन्य जीवाश्म ईंधन से हानिकारक SO2 और NO2 उत्सर्जन को समाप्त करता है।

4. निर्माण कार्यो में (in Construction) 

1. CaCO3 का उपयोग मुख्य रूप से निर्माण उद्योग में होता है। निर्माण सामग्री के रूप में, सड़क निर्माण के लिए चूना पत्थर समुच्चय, सीमेंट के एक घटक के रूप में, भट्ठे में जलाकर बिल्डरों के चूने के निर्माण के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग किया जाता हैं। अम्लीय वर्षा से अपक्षय के कारण कैल्शियम कार्बोनेट (चूना पत्थर के रूप में) का उपयोग अब निर्माण उद्देश्यों के लिए नहीं किया जाता है। बल्कि केवल निर्माण सामग्री के लिए कच्चे प्राथमिक पदार्थ के रूप में किया जाता है।
2. कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग ब्लास्ट फर्नेस में लौह अयस्क से लौह के शुद्धिकरण में भी किया जाता है। कैल्शियम ऑक्साइड देने के लिए कार्बोनेट को सीटू में कैलक्लाइंड किया जाता है। जो उपस्थित विभिन्न अशुद्धियों के साथ एक धातुमल बनाता है और शुद्ध लोहे से अलग हो जाता है।
3. तेल उद्योग में कैल्शियम कार्बोनेट को ड्रिलिंग तरल पदार्थ में एक गठन-ब्रिजिंग और फिल्टरकेक-सीलिंग एजेंट के रूप में काम लिया जाता है। यह एक भारोत्तोलन सामग्री भी है जो डाउनहोल दबाव को नियंत्रित करने के लिए ड्रिलिंग तरल पदार्थ के घनत्व को बढ़ाती है। क्षारीयता बनाए रखने और कीटाणुनाशक एजेंट के अम्लीय गुणों को ऑफसेट करने के लिए पीएच सुधारक के रूप में CaCO3 को स्विमिंग पूल में जोड़ा जाता है।
4. चुकंदर से चीनी के शोधन में इसका उपयोग कच्चे माल के रूप में भी किया जाता है। कैल्शियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए इसे एन्थ्रेसाइट के साथ एक भट्ठा में शांत किया जाता है। इस जले हुए चूने को कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड निलंबन बनाने के लिए ताजे पानी में डाला जाता है।
5. ब्लैकबोर्ड चाक का निर्माण कैल्शियम कार्बोनेट से ही किया जाता हैं। परन्तु आधुनिक निर्मित चाक ज्यादातर जिप्सम, हाइड्रेटेड कैल्शियम सल्फेट (CaSO4·2H2O) से बनाये जाते हैं।
6. बायोरॉक उगाने के लिए भी इसका उपयोग किया जाता हैं। अवक्षेपित CaCO3 (पीसीसी) घोल के रूप में पूर्व-छितरी हुई सामग्री और उत्पादन लागत में अधिकतम बचत प्राप्त करने के लिए लेटेक्स दस्ताने के लिए एक सामान्य सामग्री है।
7. फाइन ग्राउंड CaCO3 (जीसीसी)  का डायपर और कुछ निर्माण फिल्मों में उपयोग की जाने वाली सूक्ष्म फिल्म में एक आवश्यक घटक के रूप में इस्तेमाल किया जाता है। क्योंकि द्विअक्षीय खिंचाव द्वारा फिल्म के निर्माण के दौरान कैल्शियम कार्बोनेट कणों के चारों ओर छिद्र होते हैं।
8.  जीसीसी और पीसीसी का उपयोग कागज में भराव के रूप में किया जाता है क्योंकि वे लकड़ी के फाइबर से सस्ते होते हैं। जीसीसी वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले सबसे महत्वपूर्ण प्रकार के फिलर्स हैं।
9. प्रिंटिंग और राइटिंग पेपर में 10-20% कैल्शियम कार्बोनेट होता है। उत्तरी अमेरिका में चमकदार कागज के उत्पादन में काओलिन को प्रतिस्थापित करने के लिए कैल्शियम कार्बोनेट का प्रयोग किया जाता हैं। यूरोपीय देश कुछ दशकों से क्षारीय पेपरमेकिंग या एसिड-फ्री पेपरमेकिंग के रूप में इसका अभ्यास कर रहे हैं। पेपर फिलिंग और पेपर कोटिंग्स के लिए उपयोग किए जाने वाले पीसीसी को अवक्षेपित किया जाता है और विभिन्न आकारों में तैयार किया जाता है। जिसमें विशिष्ट संकीर्ण कण आकार वितरण और 0.4 से 3 माइक्रोमीटर के बराबर गोलाकार व्यास होते हैं।
10. पेंट में विस्तारक के रूप में CaCO3 का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से मैट इमल्शन पेंट में इसका उपयोग होता है। इसमें  पेंट के वजन से 30% या तो चाक या संगमरमर होता है।
11. प्लास्टिक में भी इसका उपयोग किया जाता है। अनप्लास्टिक पॉलीविनाइल क्लोराइड (यूपीवीसी) ड्रेनपाइप में चाक का लगभग 15 से 20% लोडिंग, यूपीवीसी विंडो प्रोफाइल में स्टीयरेट-लेपित चाक या मार्बल का 5% से 15% लोडिंग शामिल होता है। पीवीसी केबल यांत्रिक गुणों (तन्य शक्ति और बढ़ाव) और विद्युत गुणों (वॉल्यूम प्रतिरोधकता) में सुधार के लिए 70 phr (राल के प्रति सौ भागों के भागों) के लोडिंग पर CaCO3 का उपयोग कर सकते हैं।
12. पॉलीप्रोपाइलीन यौगिक अक्सर कैल्शियम से भरे होते हैं। यह अक्सर 20-40% होता है। अतः कठोरता बढ़ाने के लिए कार्बोनेट एक महत्वपूर्ण अवयव है। इसका नियमित रूप से थर्मोसेटिंग रेजिन (शीट और बल्क मोल्डिंग कंपाउंड्स) में एक फिलर के रूप में उपयोग किया जाता है
13. कुछ प्रकार के संपीड़न मोल्डेड “क्ले” पोकर चिप्स बनाने के लिए एबीएस और अन्य अवयवों के साथ भी CaCO3 मिलाया जाता है।  कैल्शियम ऑक्साइड को पानी में मिलकर अवक्षेपित CaCO3 बनाया जाता है जिसका सफेद रंग के रूप में उपयोग किया जाता है। जिसे सफेदी के रूप में जाना जाता है।
14. CaCO3 को व्यापार की एक विस्तृत श्रृंखला के रूप में उपयोग किया जाता है। सिरेमिक टाइल चिपकने वाले में आमतौर पर 70% से 80% चूना पत्थर होता है। सजावटी दरार भराव में संगमरमर या डोलोमाइट के समान इसका भी उपयोग किया जाता है।
15. चांदी पर कलंक को साफ करने के लिए कैल्शियम कार्बोनेट और विआयनीकृत पानी से बने पेस्ट का उपयोग किया जा सकता है।

5. Health and diet में

1. CaCO3 का उपयोग व्यापक रूप से गैस्ट्रिक एंटासिड (gastric antacid) के लिए एक सस्ती आहार कैल्शियम पूरक के रूप में औषधीय निर्माण में किया जाता है।
2. इसका उपयोग हाइपरफोस्फेटेमिया (मुख्य रूप से क्रोनिक किडनी विफलता वाले रोगियों में) के उपचार के लिए फॉस्फेट बाइंडर के रूप में किया जा सकता है। इसका उपयोग दवा उद्योग में गोलियों और अन्य फार्मास्यूटिकल्स ( pharmaceuticals) के लिए एक अक्रिय भराव के रूप में किया जाता है।
3. कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग कैल्शियम ऑक्साइड के साथ-साथ टूथपेस्ट के उत्पादन में भी किया जाता है और जब जैविक सेब जैसे उत्पादों में उपयोग किया जाता है।
4. रखरखाव हेमोडायलिसिस पर रोगियों में कैल्शियम कार्बोनेट चिकित्सीय रूप से फॉस्फेट बाइंडर के रूप में उपयोग किया जाता है।  यह निर्धारित फॉस्फेट बाइंडर का सबसे सामान्य रूप है।  यह विशेष रूप से गैर-डायलिसिस क्रोनिक किडनी रोग में में इस्तेमाल किया जाता है। कैल्शियम कार्बोनेट सबसे अधिक इस्तेमाल फॉस्फेट बाइंडर के रूप में कित्या जाता हैं।
5. पूरक आहार, गरिष्ठ भोजन और उच्च कैल्शियम आहार से अतिरिक्त कैल्शियम दूध-क्षार सिंड्रोम का कारण बन सकता है। जिससे यह गंभीर विषाक्तता हो सकता है। 1915 में बर्ट्राम सिप्पी ने दूध और क्रीम के प्रति घंटा अंतर्ग्रहण के “सिप्पी आहार” का अध्ययन किया। 10 दिनों के लिए अंडे और पके हुए अनाज के क्रमिक जोड़, क्षारीय पाउडर के साथ संयुक्त, जो पेप्टिक अल्सर रोग के लिए रोगसूचक राहत प्रदान करता है। कई दशकों में  सिप्पी आहार के परिणामस्वरूप गुर्दे की विफलता, क्षारमयता, और हाइपरलकसीमिया, ज्यादातर पेप्टिक अल्सर रोग पुरुषों में हुआ। जब आहार बंद हो गया तब इन प्रतिकूल प्रभावों को उलट दिया गया। लेकिन कुछ रोगियों में लंबी उल्टी के साथ यह घातक सिद्ध हुआ।
6. पेप्टिक अल्सर रोग के प्रभावी उपचार के बाद पुरुषों में दूध-क्षार सिंड्रोम में गिरावट आई। ऑस्टियोपोरोसिस की रोकथाम और उपचार के लिए महिलाओं द्वारा प्रतिदिन 1.2 से 1.5  ग्राम की अनुशंसित सीमा से अधिक कैल्शियम की खुराक लेने की रिपोर्ट की गई है। अत्यधिक कैल्शियम के सेवन से हाइपरलकसीमिया हो सकता है जिसकी जटिलताओं में उल्टी, पेट में दर्द और बदली हुई मानसिक स्थिति शामिल है।
7. इसका उपयोग कुछ सोया दूध और बादाम दूध उत्पादों में आहार कैल्शियम के स्रोत के रूप में किया जाता है। एक अध्ययन से पता चलता है कि कैल्शियम कार्बोनेट गाय के दूध में कैल्शियम के समान जैव उपलब्ध हो सकता है। कई डिब्बाबंद और बोतलबंद सब्जी उत्पादों में कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग एक फर्मिंग एजेंट के रूप में भी किया जाता है।
8. यह “साबुत भोजन को छोड़कर सभी यूके मिल्ड ब्रेड के आटे में काम आता है। यह एक अम्लता नियामक, एंटीकिंग एजेंट, स्टेबलाइजर या रंग के रूप में उपयोग किया जाता है।

CaCO3 का कैल्सीनेशन संतुलन

प्राचीन समय से ही चूने की आग का उपयोग चूना पत्थर के कैल्सीनेशन का काम किया जा रहा है। जिस तापमान पर चूना पत्थर से कैल्शियम ऑक्साइड बनाया जाता है वह ताप 825 डिग्री सेल्सियस होता है। यह तापमान इससे अधिक भी हो सकता है। कैल्शियम कार्बोनेट किसी भी तापमान पर कैल्शियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ संतुलन में मौजूद होता है। प्रत्येक तापमान पर कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव होता है जो कैल्शियम कार्बोनेट के साथ संतुलन में होता है। कमरे के तापमान पर संतुलन CaCO3 का अत्यधिक समर्थन करता है। क्योंकि संतुलन CO2 दबाव हवा में आंशिक CO2 दबाव का केवल एक छोटा अंश है, जो लगभग 0.035 kPa है।

550 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर संतुलन CO2 दबाव हवा में CO2 दबाव से अधिक होने लगता है। अतः 550 डिग्री सेल्सियस से ऊपर कैल्शियम कार्बोनेट हवा में CO2 को बाहर निकालना शुरू कर देता है। हालांकि चारकोल से चलने वाले भट्ठे में CO2 की सांद्रता हवा की तुलना में बहुत अधिक होगी। अगर भट्ठे में सभी ऑक्सीजन आग में भस्म हो जाती है, तो भट्ठे में CO2 का आंशिक दबाव 20 kPa जितना अधिक हो सकता है।

आंशिक दबाव तब तक प्राप्त नहीं होता जब तक कि तापमान लगभग 800 डिग्री सेल्सियस न हो जाए। कैल्शियम कार्बोनेट से CO2  के बाहर निकलने के लिए संतुलन दबाव CO2  के परिवेश के दबाव से काफी अधिक होना चाहिए। और इसके तेजी से होने के लिए, संतुलन दबाव 101 kPa के कुल वायुमंडलीय दबाव से अधिक होना चाहिए जो कि 898 °C पर होता है।

FAQ

Q: कैल्शियम कार्बोनेट के औद्योगिक उपयोग क्या है ?
Ans.: कैल्शियम कार्बोनेट के औद्योगिक उपयोग बहुत है। कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग टूथपेस्ट, कागज,स्टील उद्योग दवाईयाँ, ग्लास और अनेक महत्वपूर्ण सामग्री बनाने में किया जाता है। CaCO3 कार्बन डाइऑक्साइड और चूने बनाने के लिए विघटित हो जाता है। इसके एंटासिड गुणों के कारण CaCO3 का उपयोग औद्योगिक सेटिंग्स में मिट्टी और पानी दोनों में अम्लीय स्थितियों को बेअसर करने के लिए किया जाता है ।

Q: कैल्शियम कार्बोनेट क्या काम करता है?
Ans.:  CaCO3 आवश्यक पोषक तत्त्व प्रदान करता है। यह एक रासायनिक खनिज है जो औषधियों के निर्माण में तथा अनेक महत्वपूर्ण सामग्री जैसे कागज, स्टील, टूथपेस्ट, पेंट, रबड़, आदि के निर्माण में काम आता है। यह एक आहार पूरक है जिसका उपयोग उस समय किया जाता है जब आहार में लिए जाने वाले कैल्शियम की मात्रा कम होती है। एंटासिड के रूप में लेने पर यह एसिड को निष्प्रभावित करने का काम करता है।

Q: कैल्शियम कार्बोनेट को गर्म करने पर क्या बनता है?
Ans.:  CaCO3 को गर्म करने पर यह कैल्शियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है।

Q: कैल्शियम कार्बोनेट का सूत्र क्या होता है?
Ans.:  CaCO3

Q: CaCO3 का अणु भार क्या होगा?
Ans.:  100.0869 g/mol
Q: कैल्शियम कार्बोनेट की कमी से क्या होता है?
Ans.:  कैल्शियम की कमी से हड्डियां कमजोर होती है। जिससे ऑस्टियोपोरोसिस की समस्या होती है। इसके अलावा मांसपेशियों में ऐठन, याद्दाश्त में कमी, शरीर सुन्न होना और हाथों- पैरों में झुनझुनी जैसे लक्षण दिखाई देने लगते हैं। सामान्य ब्‍लड क्‍लॉटिंग में कैल्शियम अहम भूमिका निभाता है।

Q: कैल्शियम कार्बोनेट को गर्म करने पर कौनसी गैस मुक्त होती है ?
Ans.:  CO2 गैस मुक्त होती है।

Q: कैल्शियम कार्बोनेट कैसे बनाया जाता है ?
Ans.:  प्रकृति में CaCO3 केल्साइट, आरागोनाईट, डोलोमाइट (जिसमे CaCO3 + MgCO3 होता है ) के रूप में मिलता है। इसके अलावा कैल्शियम कार्बोनेट का औद्योगिक स्तर पर निर्माण कैल्सिनेशन प्रक्रिया से होता है जिसमे कैल्शियम कार्बोनेट को सबसे पहले 850 डिग्री सेल्सियस ताप पर गर्म किया जाता है। जहाँ पर CaO प्राप्त होता है। फिर CaO की जल के साथ अभिक्रिया कराई जाती है। इस अभिक्रिया के फलस्वरूप कैल्शियम हाइड्रोऑक्साइड [Ca(OH)2] का निर्माण होता है। आगे इसकी co2 से क्रिया करा के CaCO3 का निर्माण किया जाता है।

Q:  कैल्शियम कार्बोनेट क्या है ?
Ans.:  कैल्शियम कार्बोनेट एक रासायनिक खनिज है जो संसार के सभी भागों की शैलों में पाया जाता है। इसका रासायनिक सूत्र CaCO3 है और अणुभार 100.0869 g/mol है। यह समुद्री जन्तुओं (घोंघा, सीपी, कोलबाल आदि) के कवचों (shells) का यह प्रमुख अवयव है। यह कृषि चूने का सक्रिय घटक है।

Q:  कैल्शियम कार्बोनेट के उपयोग कौन कौन से है ?
Ans.:  CaCO3 टूथपेस्ट, दवाइयों के निर्माण में, रबड़, कागज, पेंट, डिटर्जेंट, और फ़ूड में उपयोग लिया जाता है। इसके अलावा इसका उपयोग कृषि क्षेत्र में और क्लीनिंग इंडस्ट्री में भी किया जाता है।

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