E170 CARBONATE DE CALCIUM

Le carbonate de calcium E170 est présent dans la nature sous forme de calcaire, sous diverses formes, comme le marbre, la craie et le corail.
Le carbonate de calcium E170 est probablement la matière première la plus utilisée dans l'industrie chimique.
Le carbonate de calcium E170 a de nombreuses applications, principalement pour la production de ciment, de mortiers, de plâtres, de réfractaires et de verre comme matériaux de construction.

CAS : 471-34-1
MF : CCaO3
PM : 100,0869
EINECS : 207-439-9

Synonymes : CRAIE PRÉCIPITÉE ; BLANC DE PARIS ; Aeromatt ; Akadama ; Albacar ; Albacar5970 ; Albafil ; Albaglos

Le carbonate de calcium E170 est également utilisé pour produire de la chaux vive, de la chaux hydratée et divers composés du calcium.
Le carbonate de calcium E170 est produit sous forme de carbonate de calcium en poudre ou précipité.
Ce dernier est constitué de particules plus fines, plus pures et de taille plus uniforme.
Il a également de nombreuses applications commerciales importantes.
Différentes qualités de carbonate de calcium E170 précipité sont utilisées dans plusieurs produits, tels que les textiles, les papiers, les peintures, les plastiques, les adhésifs, les mastics et les cosmétiques.
Carbonate de calcium : Solide blanc, CaCO3, peu soluble dans l’eau.
Le carbonate de calcium E170 se décompose à la chaleur pour donner de l’oxyde de calcium (chaux vive) et du dioxyde de carbone.
Le carbonate de calcium E170 est présent naturellement sous forme de calcite (rhomboédrique ; d.r. : 2,71) et d’aragonite (rhombique ; d.r. : 2,93). Les roches contenant du carbonate de calcium se dissolvent lentement dans l’eau de pluie acidifiée (contenant du CO2 dissous), provoquant une dureté temporaire.
En laboratoire, le carbonate de calcium E170 est précipité à partir d’eau de chaux par le dioxyde de carbone.
Le carbonate de calcium E170 est utilisé dans la fabrication de la chaux (oxyde de calcium) et constitue la principale matière première du procédé Solvay.

Le carbonate de calcium E170 est un matériau naturellement présent dans la craie, le calcaire et le marbre. Il est composé de trois éléments : le carbone, l'oxygène et le calcium.
Le carbonate de calcium E170 est formé par réaction du dioxyde de carbone avec de la chaux éteinte ou calcinée.
Le carbonate de calcium E170 peut être utilisé dans diverses applications, de l'industrie à l'agriculture en passant par l'alimentation.
Le carbonate de calcium E170 est un composé chimique de formule chimique CaCO3.
Le carbonate de calcium E170 est une substance courante dans les roches, notamment la calcite et l'aragonite, notamment dans la craie et le calcaire, les coquilles d'œufs, les coquilles de gastéropodes, les squelettes de crustacés et les perles.

Les matériaux contenant beaucoup de carbonate de calcium E170 ou lui ressemblant sont qualifiés de calcaires.
Le carbonate de calcium E170 est l'ingrédient actif de la chaux agricole. Il est produit par la réaction des ions calcium de l'eau dure avec les ions carbonate pour former du calcaire.
Le carbonate de calcium E170 est utilisé en médecine comme complément de calcium ou comme antiacide, mais une consommation excessive peut être dangereuse et provoquer une hypercalcémie et des troubles digestifs.

Propriétés chimiques du carbonate de calcium E170
Point de fusion : 825 °C
Point d'ébullition : 800 °C
Masse volumique apparente : 300-1 400 kg/m³
Masse volumique : 2,93 g/mL à 25 °C (lit.)
Indice de réfraction : 1,6583
Température de stockage : Conserver entre +5 °C et +30 °C. Solubilité : 5 M HCl : 0,1 M à 20 °C, limpide, incolore
Forme : cristaux aléatoires
Couleur : Blanc-beige à légèrement beige-gris
Densité : 2,93
PH : 9,91 (solution 1 mM) ; 9,91 (solution 10 mM) ; 9,91 (solution 100 mM) ;
Couleur de la flamme : Rouge-orange
Odeur : Inodore
Plage de pH : 8
Solubilité dans l'eau : Insoluble
λmax : λ : 260 nm Amax : ≤ 0,09
λ : 280 nm Amax : ≤ 0,06
Merck : 14,1657
BRN : 8008338
Constante du produit de solubilité (Ksp) : pKsp : 8,54
Limites d'exposition NIOSH : TWA 10 mg/m3 ; TWA 5 mg/m³
Constante diélectrique : 6,1 (ambiante)
Stabilité : Stable. Incompatible avec les acides, le fluor, les sels d'ammonium et l'alun.
InChIKey : VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L
Référence base de données CAS : 471-34-1 (Référence base de données CAS)
Système de registre des substances de l'EPA : Carbonate de calcium (471-34-1)

E170 : Le carbonate de calcium se présente sous deux formes : un cristal hexagonal appelé calcite et une forme orthorhombique, l'aragonite.
La calcite se décompose à 825 °C, tandis que l'aragonite fond à 1 339 °C (à 102,5 atm).
Masse volumique : 2,71 g/cm³ (calcite), 2,83 g/cm³ (aragonite) ; insoluble dans l'eau (15 mg/L à 25 °C) ; Ksp 4,8x10–9 ; soluble dans les acides minéraux dilués.
Le carbonate de calcium E170 se présente sous forme de poudre ou de cristaux blancs inodores et sans goût.
Le carbonate de calcium E170 est un composé naturel présent dans les organismes et dans toute la croûte terrestre.
Après le quartz, le carbonate de calcium E170, principalement sous forme de calcite, est le minéral le plus commun de la croûte terrestre. Géologiquement, le carbonate de calcium existe sous plusieurs formes minérales : calcite, aragonite et vatérite.
Le carbonate de calcium E170 est le carbonate de calcium le plus courant, tandis que la vatérite est une forme très rare.
Les différentes formes minérales du carbonate de calcium E170 sont basées sur leur structure cristalline.
La forme du carbonate de calcium E170 dépend des conditions de sa formation, telles que la température et la pression.

Le carbonate de calcium E170 a pour formule moléculaire CaCO3 et un poids moléculaire de 100,0924 g/mol.
Le carbonate de calcium E170 est une substance courante dans les roches du monde entier et constitue le principal composant des coquilles de nombreux organismes marins tels que les escargots et les conques.
Le carbonate de calcium E170 est l'ingrédient principal des coquilles d'œufs d'oiseaux et des perles d'huîtres.
Le carbonate de calcium E170 est l'ingrédient actif du calcaire utilisé comme chaux agricole et est la principale cause de la dureté de l'eau, car la plupart des cours d'eau souterrains utilisés pour l'eau douce proviennent de puits où l'eau souterraine traverse des couches calcaires érodées par son passage.

Le carbonate de calcium E170 est présent dans la nature sous forme de calcaire, sous diverses formes, telles que le marbre, la craie et le corail.
Le carbonate de calcium E170, ou craie précipitée, possède d'excellentes propriétés d'absorption.
Le carbonate de calcium E170 offre un fini mat et une couvrance modérée.
Des concentrations élevées de carbonate de calcium E170 donneront un fini sec et poudreux indésirable et doivent être évitées.

Chimie
Le carbonate de calcium E170 partage les propriétés typiques des autres carbonates.
Notamment, le carbonate de calcium E170 :
réagit avec les acides, libérant de l'acide carbonique qui se désintègre rapidement en dioxyde de carbone et en eau :
CaCO3(s) + 2 H+(aq) → Ca2+(aq) + CO2(g) + H2O(l)
libère du dioxyde de carbone lors de la chaleur, appelée réaction de décomposition thermique, ou calcination (à plus de 840 °C dans le cas du CaCO3), pour former de l'oxyde de calcium, CaO, communément appelé chaux vive, avec une enthalpie de réaction de 178 kJ/mol :
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
réagit avec l'hydrogène gazeux pour former du méthane et de la vapeur d'eau, ainsi que de l'oxyde de calcium solide ou de l'hydroxyde de calcium, selon la température et la composition du gaz produit.
Divers métaux, dont le palladium et le nickel, sont des catalyseurs de la réaction.
Le carbonate de calcium E170 réagit avec l'eau saturée en dioxyde de carbone pour former du bicarbonate de calcium soluble.

CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l) → Ca(HCO3)2(aq)
Cette réaction est importante dans l'érosion des roches carbonatées, formant des cavernes, et entraîne la formation d'eau dure dans de nombreuses régions.
Une forme inhabituelle de carbonate de calcium E170 est l'ikaite hexahydratée, CaCO3·6H2O. L'ikaite n'est stable qu'en dessous de 8 °C.

Structure
La forme thermodynamiquement stable du CaCO3 dans des conditions normales est le β-CaCO3 hexagonal (le minéral calcite).
D'autres formes peuvent être préparées, le λ-CaCO3 orthorhombique, plus dense (2,83 g/cm3) (le minéral aragonite) et le μ-CaCO3 hexagonal, présent sous forme de minéral vatérite.
La forme aragonite peut être préparée par précipitation à des températures supérieures à 85 °C ; la forme vatérite peut être préparée par précipitation à 60 °C.
La calcite contient des atomes de calcium coordonnés par six atomes d'oxygène ; dans l'aragonite, ils sont coordonnés par neuf atomes d'oxygène.
La structure de la vatérite n'est pas entièrement comprise.
Le carbonate de magnésium (MgCO3) présente la structure de la calcite, tandis que le carbonate de strontium (SrCO3) et le carbonate de baryum (BaCO3) adoptent la structure de l'aragonite, reflétant leurs rayons ioniques plus grands.

Utilisations
Le carbonate de calcium E170 est principalement utilisé comme source principale de calcium pour lutter contre l'ostéoporose.
La majeure partie du calcaire est aujourd'hui utilisée comme matériau de construction.
Outre son utilisation comme matériau de construction, le carbonate de calcium E170 est également utilisé dans de nombreux procédés industriels.

Deux formes couramment utilisées sont le carbonate de calcium E170 broyé (gcc) et le carbonate de calcium précipité (pcc).
Le carbonate de calcium E170 est largement utilisé dans la fabrication du papier comme charge et pigment de couchage pour blanchir le papier.
Le carbonate de calcium E170 est utilisé à la place des azurants optiques plus coûteux dans le papier et comme charge pour remplacer les fibres de pâte de bois, plus onéreuses. Il contribue également à réguler le pH dans une plage alcaline.

La deuxième utilisation industrielle la plus courante du carbonate de calcium E170 (après la fabrication du papier), représentant la plus grande utilisation de GCC, est la production de plastiques.
Le carbonate de calcium E170 est utilisé dans la production de polychlorure de vinyle (PVC), de polyesters thermodurcissables et de polyoléfines.
Le carbonate de calcium E170 peut remplacer les résines plus coûteuses.

Comme dans l'industrie papetière, le carbonate de calcium E170 est utilisé comme azurant optique et agent de blanchiment.
Le carbonate de calcium E170 est également utilisé pour augmenter la résistance et absorber la chaleur lors des processus exothermiques.
Le carbonate de calcium E170 est également utilisé dans la production de polyéthylène et de polypropylène.
Le carbonate de calcium E170 est un additif pour peintures et revêtements, utilisé à plusieurs fins, notamment pour la distribution granulométrique, le contrôle de l'opacité, la résistance aux intempéries, le contrôle du pH et la protection contre la corrosion.
Le carbonate de calcium E170 est utilisé pour neutraliser les sols acides.
Il a également été utilisé pour atténuer les effets des précipitations acides sur les plans d'eau.

Une autre application environnementale du carbonate de calcium E170 est la désulfuration des gaz dans les épurateurs utilisés pour réduire les émissions de soufre provenant de sources de pollution atmosphérique.
Le carbonate de calcium E170 est probablement la matière première la plus utilisée dans l'industrie chimique.
Le carbonate de calcium E170 a de nombreuses applications, principalement pour la production de ciment, de mortiers, de plâtres, de réfractaires et de verre comme matériaux de construction.
Le carbonate de calcium E170 est également utilisé pour produire de la chaux vive, de la chaux hydratée et de nombreux composés calciques.
Le carbonate de calcium E170 est le sel de calcium de l'acide carbonique, utilisé comme antiagglomérant et agent de renforcement des pâtes.
Le carbonate de calcium E170 est disponible en différentes granulométries, allant de la poudre grossière à la poudre fine.
Le carbonate de calcium E170 est pratiquement insoluble dans l'eau et l'alcool, mais la présence de sel d'ammonium ou de dioxyde de carbone augmente sa solubilité, tandis que la présence d'hydroxyde alcalin la réduit.
Le carbonate de calcium E170 a un pH de 9 à 9,5.

Le carbonate de calcium E170 est la principale source de chaux (oxyde de calcium), obtenue par chauffage du calcaire au four.
Le carbonate de calcium E170 est utilisé comme agent de charge dans la levure chimique, pour l'enrichissement en calcium, comme agent tampon doux dans les pâtes, comme source d'ions calcium dans les desserts secs et comme neutralisant dans les antiacides.
Le carbonate de calcium E170 est également appelé calcaire.
Obtenu par ajout de carbonate soluble à une solution de sel de calcium.
La poudre ou les cristaux blancs sont solubles dans l'acide, mais pas dans l'eau.
Le carbonate de calcium E170 était utilisé pour neutraliser les bains de virage à l'or et comme abrasif fin ajouté à l'eau et à l'alcool pour nettoyer les plaques de verre avant leur enduction de liants photographiques. Le carbonate de calcium E170 est utilisé comme abrasif très doux pour le polissage manuel du nickel, de l'or, de l'argent ou des objets plaqués, des boutons et autres matériaux similaires.

Applications pharmaceutiques
Le carbonate de calcium E170 est utilisé dans des applications cliniques telles que les antiacides, mais une consommation excessive ne présente aucun danger.
Différents sels de calcium sont utilisés en clinique, notamment le carbonate de calcium E170, le chlorure de calcium, le phosphate de calcium, le lactate de calcium, l'aspartate de calcium et le gluconate de calcium.
Le carbonate de calcium E170 est le complément de calcium le plus courant et le moins cher.
Le carbonate de calcium E170 peut être difficile à digérer et provoquer des gaz chez certaines personnes en raison de la réaction de l'acide chlorhydrique gastrique avec le carbonate, ce qui entraîne la production de CO2.
Il est recommandé de prendre le carbonate de calcium E170 avec les aliments, et son absorption intestinale dépend du pH.
La prise de sels de magnésium avec le carbonate de calcium E170 peut aider à prévenir la constipation.
Le carbonate de calcium E170 est composé de 40 % de Ca₂+, ce qui signifie que 1 000 mg de sel contiennent environ 400 mg de Ca₂+.

Souvent, les étiquettes n'indiquent que la quantité de Ca₂+ présente dans chaque comprimé, et non la quantité de carbonate de calcium.

Utilisations agricoles
Le carbonate de calcium E170 est un solide blanc naturel peu soluble dans l'eau.
Le carbonate de calcium E170 est le plus souvent utilisé pour neutraliser l'acidité des sols au niveau requis par un procédé appelé chaulage.
Les principales sources de carbonate de calcium E170 sont le calcaire calcitique, le calcaire dolomitique, la marne, la craie et le marbre.
Le carbonate de calcium E170 est obtenu par ajout de dioxyde de carbone (CO₂) dans de l'eau de chaux.
Le carbonate de calcium E170 pur est supposé avoir une valeur neutralisante de 100 %.
Les valeurs des autres produits de chaulage sont comparées à la valeur neutralisante du carbonate de calcium pur.

Le carbonate de calcium E170 se décompose à la chaleur pour donner de l'oxyde de calcium (chaux vive) et du dioxyde de carbone.
Le calcaire, principalement composé de carbonate de calcium E170, est appelé calcaire calcitique ou calcaire riche en calcium.
Le calcaire contenant plus de 10 % de carbonate de magnésium est appelé calcaire dolomitique ou dolomite.
Ces formes contiennent environ 12 % de magnésium.
Le calcaire dolomitique agricole est une fine poudre, grise à blanche, de carbonate double de calcium et de magnésium, contenant 12,8 % de magnésium et 17 % de calcium.
Le carbonate double est beaucoup moins soluble dans l'eau que les carbonates individuels.

Préparation
Le carbonate de calcium E170 peut également être produit en mélangeant des solutions de chlorure de calcium et de carbonate de sodium.
Dans certains cas, la présence de sodium est indésirable, le carbonate d'ammonium est donc préférable.

Le carbonate de calcium E170 est obtenu à partir de gisements calcaires naturels.
Le composé purifié, appelé carbonate de calcium précipité, est synthétisé à partir de calcaire.
Le calcaire est calciné en oxyde de calcium et dioxyde de carbone dans un four.
Les produits sont recombinés après purification.
L'oxyde de calcium est hydraté avec de l'eau pour former une suspension appelée lait de chaux, qui est ensuite gazéifiée par barbotage de CO2.
Les réactions impliquées dans le processus sont les suivantes :
CaCO3 CaO + CO2
CaO + H2O Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
La taille des cristaux requise pour diverses applications commerciales peut être contrôlée par la température, le pH, les concentrations et la vitesse de mélange.
Le carbonate de calcium E170 peut également être précipité en mélangeant des solutions de chlorure de calcium et de carbonate de sodium.

Réactions
Le carbonate de calcium E170 se décompose en oxyde de calcium et CO2 sous l'effet de la chaleur.
Le traitement aux acides minéraux dilués produit les sels de calcium correspondants avec libération de CO2 :
CaCO3+ 2HCl →CaCl2+ H2O + CO2
En présence de CO2, il se dissout dans l’eau pour former du bicarbonate :
CaCO3+ H2O + CO2 →Ca2++ 2HCO3 ¯
Le carbonate de calcium E170 est réduit en carbure de calcium lorsqu’il est chauffé au coke ou à l’anthracite dans un four électrique :
2CaCO3+ 5C → (haute température) →2CaC2+ 3CO2

Actions biochimiques/physiologiques
Le carbonate de calcium E170 est un composé naturel qui réduit l’absorption de T4 et augmente les taux sériques de thyrotropine.
Le carbonate de calcium E170 prévient également l’ostéoporose induite par des doses de lévothyroxine suppressives de la thyrotropine chez les femmes ménopausées.
De plus, le carbonate de calcium E170 réduit la diarrhée chez les personnes infectées par le VIH induite par un inhibiteur de protéase.

Préparation
La grande majorité du carbonate de calcium E170 utilisé dans l'industrie est extraite par extraction minière ou en carrière.
Le carbonate de calcium E170 pur (par exemple, à usage alimentaire ou pharmaceutique) peut être produit à partir d'une source pure extraite en carrière (généralement du marbre).

Le carbonate de calcium E170 est également préparé à partir d'oxyde de calcium.
De l'eau est ajoutée pour obtenir de l'hydroxyde de calcium, puis du dioxyde de carbone est introduit dans cette solution pour précipiter le carbonate de calcium souhaité, appelé dans l'industrie carbonate de calcium E170 précipité (PCC).
Ce processus est appelé carbonatation :

CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
En laboratoire, le carbonate de calcium peut facilement être cristallisé à partir de chlorure de calcium (CaCl₂), en plaçant une solution aqueuse de CaCl₂ dans un dessiccateur avec du carbonate d’ammonium [NH₄]₂CO₃.
Dans le dessiccateur, le carbonate d’ammonium est exposé à l’air et se décompose en ammoniac, dioxyde de carbone et eau.
Le dioxyde de carbone diffuse ensuite dans la solution aqueuse de chlorure de calcium, réagit avec les ions calcium et l’eau, et forme le carbonate de calcium E170.