Projeleriniz için
Bizimle
İletişime Geçin!
🧱 Calcium Carbonate (Kalsiyum Karbonat) Nedir?
Kalsiyum Karbonat (CaCO₃), doğada çok yaygın bulunan bir karbonat minerali olup, başlıca üç kristal formda bulunur:
Kalsit (Calcite) — En yaygın form
Aragonit (Aragonite)
Vaterit (Vaterite) — Nadir, metastabil form
Kalsiyum karbonat hem doğal olarak (mermer, kireçtaşı, tebeşir, istiridye kabukları vb.) hem de endüstriyel olarak (kimyasal çöktürme yöntemiyle) elde edilir.
⚗️ Kimyasal ve Mineralojik Özellikler
| Özellik | Değer / Açıklama |
|---|---|
| Kimyasal formül | CaCO₃ |
| Molekül ağırlığı | 100.09 g/mol |
| Renk | Beyaz, renksiz |
| Kristal sistemi | Rombohedral (kalsit), ortorombik (aragonit) |
| Sertlik (Mohs) | 3 |
| Yoğunluk | 2.70 – 2.95 g/cm³ |
| Çizgi rengi | Beyaz |
| Parlaklık | Cam – sedefimsi |
| Reaksiyon | Asitlerle temas ettiğinde CO₂ gazı çıkar (efervesans) |
| Erişme noktası | 825 °C’de CaO + CO₂ ayrışması başlar |
| Çözünürlük | Suda çözünmez, asitlerde çözünür |
🔬 Mineral Formları
| Form | Kristal Yapı | Yoğunluk (g/cm³) | Özellik |
|---|---|---|---|
| Kalsit (Calcite) | Rombohedral | 2.71 | En kararlı form, yaygın |
| Aragonit | Ortorombik | 2.94 | Deniz canlılarının kabuklarında |
| Vaterit | Hekzagonal | 2.65 | Kararsız, nadir |
🌍 Doğal Kaynakları ve Oluşumu
Kalsiyum karbonat hem biyojenik (canlı kökenli) hem de jeolojik olarak oluşabilir.
Başlıca kaynaklar:
Kireçtaşı (Limestone) → Tortul kayaç, ana kaynak
Mermer (Marble) → Metamorfik CaCO₃
Tebeşir (Chalk) → Mikroskobik deniz canlılarının kabuklarından
Traverten → Sıcak su kaynaklarından çökelme
Deniz kabukları, mercanlar, yumurta kabukları
🏗️ Üretim Yöntemleri
1. Doğal Kalsiyum Karbonat (GCC – Ground Calcium Carbonate)
Kireçtaşı veya mermerin öğütülmesi ile elde edilir.
Mikronize toz formundadır.
Renk, saflık ve tane boyutuna göre sınıflandırılır.
2. Çöktürülmüş Kalsiyum Karbonat (PCC – Precipitated Calcium Carbonate)
Kimyasal sentez yoluyla üretilir.
Yüksek saflık, kontrollü kristal form ve üstün beyazlık sağlar.
⚙️ Fiziksel Özellikleri (Tipik GCC/PCC)
| Özellik | GCC | PCC |
|---|---|---|
| Beyazlık (ISO) | 85–95 | 95–99 |
| Tane boyutu (µm) | 1–50 | 0.1–3 |
| Yüzey alanı (m²/g) | 5–10 | 10–20 |
| Yoğunluk (g/cm³) | 2.7 | 2.5–2.7 |
| Yağ emme (g/100g) | 20–30 | 25–40 |
| pH (sulu süspansiyon) | 8–9.5 | 8–9.5 |
| Nem oranı (%) | ≤ 0.5 | ≤ 0.5 |
🧭 Kullanım Alanları
1. 📰 Kağıt Sanayi
En büyük kullanım alanıdır.
Dolgu ve kaplama pigmenti olarak:
Kağıda beyazlık, opaklık ve düzgün yüzey kazandırır.
Parlaklık ve baskı kalitesini artırır.
PCC, yüksek parlaklık ve ince tane boyutu sayesinde üstün performans gösterir.
2. 🎨 Boya ve Kaplama Sanayi
Beyaz dolgu maddesi ve pigment uzatıcı (extender) olarak kullanılır.
Renk stabilitesi sağlar ve TiO₂ ihtiyacını azaltır.
Matlık ve opaklık kazandırır.
3. 🧱 Plastik ve Kauçuk Sanayi
PVC, polipropilen, polietilen ve kauçuk ürünlerde dolgu olarak kullanılır.
Sertlik, dayanıklılık ve ısı direncini artırır.
Maliyet düşürücü katkı sağlar.
4. 🧪 Kimya Sanayi
Kalsiyum oksit (kireç) ve kalsiyum hidroksit üretiminde hammadde.
pH düzenleyici ve asit nötralizatörüdür.
Tarımda toprak düzenleyici (kireçleme maddesi) olarak kullanılır.
5. 🦷 Gıda, Kozmetik ve İlaç
Gıda katkı maddesi (E170 kodu).
Diş macunu ve tabletlerde dolgu maddesi.
Kalsiyum takviyesi olarak da kullanılır.
6. 🧱 İnşaat Malzemeleri
Çimento, boya, macun, alçı, fayans ve yapıştırıcı üretiminde katkı maddesi.
Kireçtaşı ve mermer doğrudan yapı taşı olarak da kullanılır.
🧾 Türkiye ve Dünya Rezervleri
| Ülke | Özellik |
|---|---|
| ABD, Çin, Hindistan | En büyük üreticiler |
| İtalya, İspanya | Yüksek kaliteli mermer rezervleri |
| Türkiye | Zengin ve yüksek saflıkta CaCO₃ kaynakları (Balıkesir, Bilecik, Afyon, Niğde, Denizli, Aksaray) |
Türkiye, Avrupa’nın önemli GCC ve PCC üreticilerinden biridir.
Özellikle mermer atıklarının değerlendirilmesi yoluyla PCC üretimi son yıllarda artmaktadır.
⚖️ Kalite Kriterleri
| Özellik | İyi Kalite GCC | İyi Kalite PCC |
|---|---|---|
| CaCO₃ içeriği (%) | ≥ 98 | ≥ 99 |
| Fe₂O₃ (%) | ≤ 0.1 | ≤ 0.05 |
| TiO₂ (%) | ≤ 0.1 | ≤ 0.05 |
| Beyazlık (ISO) | ≥ 90 | ≥ 95 |
| Tane boyutu (µm) | < 5 | < 2 |
| pH (suspansiyon) | 8–9 | 8–9 |
| Nem (%) | ≤ 0.5 | ≤ 0.3 |
⚠️ Avantajlar ve Dezavantajlar
| Avantaj | Dezavantaj |
|---|---|
| Bol ve ucuz hammadde | Asitlerle tepkimeye girer |
| Beyaz ve inert | Yüksek sıcaklıkta CO₂ salınımı (karbon ayak izi) |
| Gıda ve tıp için güvenli | Nemli ortamda topaklanma olabilir |
| TiO₂ yerine kullanılabilir | PCC üretimi enerji ve CO₂ yoğun olabilir |
🌱 Çevresel ve Ekonomik Değerlendirme
Doğal GCC üretimi çevresel açıdan düşük etkili ve enerji verimlidir.
PCC üretimi, CO₂ kullanımı sayesinde karbon geri kazanım potansiyeli sunar (karbon yakalama yöntemi).
Kalsiyum karbonat, geri dönüştürülebilir, toksik olmayan, çevre dostu bir mineraldir.