Карбонат кальцію

Карбона́т ка́льцію — найважливіша і найпоширеніша сполука кальцію. Хімічна формула СаСО3. В природі він зустрічається у вигляді кількох різновидів: вапняк, крейда, мармур, кальцит, арагоніт. У харчовій промисловості зареєстрований як харчова добавка Е170, та використовується як поверхневий барвник.

Властивості

Усі різновидності карбонату кальцію, крім гідрокарбонату Са(НСО3)2, нерозчинні у воді. Однак гідрокарбонат кальцію є речовиною нестійкою. При тривалому перебуванні на повітрі, а також при кип'ятінні його розчину Са(НСО3)2 розкладається з виділенням вуглекислого газу, утворенням води та середньої солі:

Са(НСО3)2 = СаСО3 + Н2О + СО2

У природних умовах гідрокарбонат кальцію утворюється при взаємодії розчиненого в природній воді вуглекислого газу з вапняками:

СаСО3 + Н2О + СО2 = Са(НСО3)2

Завдяки цій реакції і розчинності гідрокарбонату у воді відбувається постійне переміщення карбонатів у природі. Просочуючись крізь ґрунт і шари вапняку, природні води, які завжди містять у собі розчинний вуглекислий газ, розчиняють карбонати кальцію і виносять його у вигляді гідрокарбонату в річки й моря. Там СаСО3 іде на побудову скелету живих морських організмів, а після їх відмирання нагромаджується на дні морів. Разом з тим у теплих місцях гідрокарбонат розкладається й у вигляді середньої солі осідає на дні моря.

Кислотами карбонат і гідрокарбонат кальцію легко розкладається, наприклад:

СаСО3 + 2HCl = CaCl2 + Н2О + СО2
Са(НСО3)2 + 2HCl = CaCl2 + 2Н2О + 2СО2

При нагріванні карбонат кальцію, не плавлячись, розкладається з утворенням оксиду кальцію і діоксиду вуглецю:

СаСО3 = СаО + СО2
•Колір: білий або прозорий •Блиск: немає •Запах: немає •Смак: немає •Густина: 1,55г/〖см〗^3 •Температура кипіння/плавлення:1491˚/842˚

Природні форми

Зміна тривалості доби

У зв'язку з притяганням Місяця, видимим проявом чого є припливи, швидкість обертання Землі поступово зменшується. За сторіччя тривалість земної доби збільшується приблизно на 2 мілісекунди.

Зміну довжини дня протягом геологічного часу було перевірено експериментально, завдяки підрахунку кільцевих ліній у викопних коралів. Корали відкладають на своєму зовнішньому скелеті у вигляді кілець карбонат кальцію; циклічність відкладення кілець пов'язана як з денним освітленням, так і з періодичними сезонними змінами: в 1963 році американський палеонтолог Джон Уеллс (1907-1994) відкрив, що з кільцевих утворень на епітеке коралів можна визначити кількість днів в році тієї епохи, коли ці корали жили. З огляду на зміну тривалості року і екстраполюючи назад в часі уповільнення швидкості обертання Землі завдяки впливу Місяця, можна також визначити тривалість доби в той чи інший геологічний період[1][2]:

ЧасГеологічний періодЧисло днів в роціТривалість доби
СьогодніЧетвертичний36524 год
100 млн л.тЮра38023 год
200 млн л.тПерм39022,5 годин
300 млн л.тКарбон40022 год
400 млн л.тСилур41021,5 год
500 млн л.тКембрій42520,5 год

Щоб дізнатися тривалість доби до епохи виникнення коралів, вченим довелося вдатися до допомоги синьозелених водоростей. З 1998 року китайські дослідники Чжу Шісін, Хуан Сюегуан і Синь Хоутянь з Тяньцзіньського інституту геології і мінеральних ресурсів проаналізували білпонад 500палин строматолітів віком 1,3 мільярда років, що росли колись біля екватора і похованих на горах Яньшань. Синьозелені водорості реагують на зміну світлого і темного часу доби напрямком свого зростання і глибиною кольору: вдень вони пофарбовані в світлі тони і ростуть вертикально, вночі мають темне забарвлення і ростуть горизонтально. За зовнішнім виглядом даних організмів, враховуючи швидкість їх росту і накопичені наукові дані по геології і кліматології, виявилося можливим визначити річний, місячний і щоденний ритми росту синьозелених водоростей. Згідно з отриманими результатами, вченими був зроблений висновок, що 1,3 мільярда років тому (в докембрійських епоху) земна доба тривала 14,91-16,05 годин, а рік складався з 546-588 днів. Звіт про дослідження був опублікований у Journal of Micropaleontology та привернув велику увагу як у країні, так і за кордоном[3][4].

Існують і противники цієї оцінки, що вказують що дані досліджень стародавніх приливних відкладень, субліторальних карбонічних фацій (тайдалітів), суперечать їй[2].

Згідно з новим міжнародним дослідженням[5], збільшення тривалості дня могло мати важливий вплив на характер і час насичення Землі киснем.

«Незмінне питання в науці про Землю полягає в тому, як атмосфера Землі отримала кисень і які чинники відбувалися під час оксигенації», - відзначив співавтор дослідження Грегорі Дік, геомікробіолог з Департаменту наук про Землю та довкілля Мічиганського університету (США).

Див. також

Джерела
  • Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.

Посилання
  1. 1969LAstr..83..411K Page 411. articles.adsabs.harvard.edu. Процитовано 6 серпня 2021.
  2. Дендрохронологический метод датировки. medbiol.ru. Процитовано 6 серпня 2021.
  3. Algae Fossil Betrays Time Secret of 1.3 Billion Years Ago. www.china.org.cn. Процитовано 6 серпня 2021.
  4. Shixing, Zhu (2003). THE EARTH-SUN-MOON DYNAMICS FROM GROWTH RHYTHMS OF 1300MA STROMATOLITES. undefined (англ.). Процитовано 6 серпня 2021.
  5. Klatt, J. M.; Chennu, A.; Arbic, B. K.; Biddanda, B. A.; Dick, G. J. (1 серпня 2021). Possible link between Earth’s rotation rate and oxygenation. Nature Geoscience (англ.) 14 (8). с. 1–7. ISSN 1752-0908. doi:10.1038/s41561-021-00784-3. Процитовано 6 серпня 2021.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.