Uhličitan vápenatý: Přirozený výskyt a význam

Uhličitan vápenatý, známý také pod systematickým názvem karbonát vápenatý, je běžná anorganická sloučenina s chemickým vzorcem CaCO₃. Mezi jeho alternativní označení patří anglický název calcium carbonate, nebo starší označení jako uhličitan vápenatý.

Výskyt uhličitanu vápenatého v přírodě

Najdeme jej v přírodě v mnoha minerálních formách, jako je vápenec, mramor, křída nebo aragonit. Uhličitan vápenatý se přirozeně vyskytuje v několika minerálech, včetně vápence, křídy, mramoru, travertinu nebo mušloviny.

Tato látka hraje také zásadní roli v přírodních geologických procesech: je hlavní složkou korálových útesů, schránek mořských živočichů i krasových jeskyní.

Formy uhličitanu vápenatého

Tato sloučenina se v přírodě vyskytuje ve třech hlavních krystalových formách: kalcit, aragonit a vaterit. Kalcit a aragonit mají chemický vzorec CaCO3 (uhličitan vápenatý). Kalcit je po křemeni nejrozšířenějším nerostem na světě. V přírodě se vyskytuje v mnoha barevných variantách v závislosti na příměsích a uzavřeninách. Může být bezbarvý, bílý, šedý, žlutý, hnědý, růžový, zelenavý, modravý nebo dokonce černý.

Vápenec je jemnozrnná až celistvá usazená (sedimentární) hornina. Složen je převážně z nerostu kalcitu (někdy též z aragonitu). Kalcit a aragonit jsou téhož chemického složení (CaCO3, uhličitan vápenatý), krystalují ale každý v jiné soustavě, kalcit je v přírodě mnohem častější. Určitou část vápence tvoří příměsi. Mohou jimi být dolomit, siderit, křemen a další nerosty, z hornin pak může tvořit vápenec směsi např. s jíly. Podle toho pak se odvíjí barva vápence. Zatímco vápenec bez příměsí je bílý (kalcit bez příměsí je dokonce průhledný), pak některé minerály zbarvují vápenec do žluta až červena (podle oxidů železa), do černa (s oxidy manganu nebo stopami půd) atd.

Čtěte také: Perkarbonát sodný pro domácnost

Pokud se horniny vápencového složení dostanou horotvornými pochody do velkých hloubek, pak se vápenec vlivem vysokých tlaků a teplot mění na metamorfovanou (přeměněnou) horninu - krystalický vápenec nebo mramor. Pokud někde v přírodě najdeme velmi čistý, ale nedostatečně zpevněný, drobivý a pórovitý vápenec, pak jej obvykle označíme slovem křída. Pokud je vápenec nebo dolomit v krajině převládající hornina geologického podloží, má podstatný význam pro její tvářnost. Zde vystupuje do popředí jedna z důležitých vlastností karbonátových hornin, kterou jsme zatím nezmínili - částečná propustnost a rozpustnost.

Jak vápence v přírodě vznikají

První způsob je vznik biochemickou cestou. Děje se tak u organismů na korálových útesech. Všech 6000 druhů korálů žije přisedle v rozsáhlých koloniích. Mohou to být živočichové - koráli žijící uvnitř korálové trubičky. A pak ke korálům řadíme i rostliny - stromatolity, které žijí na svých vlastních výměšcích a tvoří kulovité struktury. Koráli pohlcují z vody oxid uhličitý a vylučují uhličitan vápenatý na tvorbu svých vnějších schránek. Z nich se pak během geologicky měřitelné doby tvoří vápencový korálový útes, který se při horotvorných procesech může dostat nad mořskou hladinu a na pevnině tvoří ložisko vápence (např. Zlatý kůň je bývalým útesem).

Druhý proces je biomechanický. Na začátku je vápník ve schránkách nebo v kostech drobných i velkých živočichů (počínaje mikroskopickými organismy) nebo i součást těl rostlin. Po jejich odumření se uhličitan vápenatý, základ vápence, hromadí jako drobnozrnná hmota nebo jako hmota obsahující zkameněliny, někdy i velkých rozměrů. Pro vápence vzniklé biomechanicky se často užívá název vápence organogenní nebo též organodetritické.

Vápenec může vznikat srážením z pevninských vod - vznik vápenců chemogenní cestou. Pokud pramen obsahuje dostatečné množství vápence, kterým se nasytil v podzemí, pak na povrchu na kaskádách se vápenec sráží. Z Turecka známe tento způsob vzniku vápence z místa zvaného Pamukkale, u Berouna pak v Císařské rokli nebo v Údolí děsu. Vápenec vzniklý srážením pevninských vod se označuje jako travertin, vápenec vzniklý srážením vod teplejších než 30°C se nazývá vřídlovec (je znám např. z Karlových Varů). Pokud se vápenec z pramene vysrážel na drobných zrncích jiného materiálu, označuje se jako hrachovec.

Podle čtvrtého způsobu vzniku rozeznáváme vápence klastické. Vznikají ze starších úlomků vápenců různě velkých, od drobné drti po větší kusy, děje se tak v moři i ve sladkých vodách.

Čtěte také: Dobrodružství s albatrosy v knihách

Vlastnosti uhličitanu vápenatého

Uhličitan vápenatý je bílá, bez zápachu a prakticky nerozpustná pevná látka, obvykle ve formě jemného prášku nebo zrnité pevné látky. Jeho molekulová hmotnost je přibližně 100,09 g/mol.

Uhličitan vápenatý je špatně rozpustný ve vodě, ale za přítomnosti oxidu uhličitého přechází na rozpustný hydrogenuhličitan vápenatý. Tato vlastnost je klíčová pro procesy krasové eroze nebo tvorbu vodního kamene. Rozkládá se při vyšší teplotě (nad 825 °C) na oxid vápenatý (pálené vápno) a oxid uhličitý.

Získávání uhličitanu vápenatého

Průmyslově se uhličitan vápenatý získává buď těžbou přírodních ložisek (nejčastěji kalcitu nebo mramoru), nebo precipitací ze směsi vápenatých sloučenin s oxidem uhličitým. Takto připravený tzv.

Bezpečnost a vliv na životní prostředí

Uhličitan vápenatý je obvykle považován za bezpečnou látku s nízkou toxicitou. Při manipulaci ve formě jemného prachu však může dráždit oči nebo dýchací cesty, což je třeba zohlednit při průmyslovém zpracování. Z hlediska vlivu na životní prostředí je látka neškodná, protože se přirozeně vyskytuje a rozkládá bez rizika akumulace toxických látek. Naopak, v některých ekologických aplikacích se využívá jako neutralizátor kyselosti v půdách nebo odpadních vodách.

Využití uhličitanu vápenatého

Tato látka je hojně využívána v různých průmyslových odvětvích, v zemědělství, ale i v domácnostech. S uhličitanem vápenatým se setkáváme každý den, i když si to často neuvědomujeme. Bílá křída, kterou se psalo na tabuli, jsou z velké části právě lisované částice CaCO₃.

Čtěte také: Více o rizicích v přírodě

• Potravinářství a farmacie - funguje jako výplňové činidlo v tabletách, antacidum proti překyselení žaludku a jako zdroj vápníku.
• Stavební průmysl - využívá se při výrobě cementu, vápna, ale i sádrokartonových desek.
• Ekologické čističe a kosmetika - v přípravcích pro domácnost slouží jako jemné abrazivum.
• Zemědělství - mletý vápenec je běžně aplikován na pole jako hnojivo k neutralizaci kyselých půd.

Kalcit má stejně jako aragonit chemický vzorec CaCO3 (uhličitan vápenatý). Čistý kalcit je čirý, průhledný (islandský kalcit), s příměsí je až neprůhledný. Má bílý vryp, skelný a na plochách perleťový lesk. Je křehký. Díky své hojnosti je významnou součástí sedimentárních hornin, zejména vápenců, slínů, spraší a vápnitých pískovců. Nejvýznamnější výskyt vápence je spojen s krasovými oblastmi, kde vytváří jedinečné geologické útvary, jako jsou jeskyně, propasti či závrty.

Praktické využití kalcitu, zejména jako monominerální horniny vápence, je bohaté. Islandský kalcit se pro vysoký dvojlom používá jako nikoly do polarizačních přístrojů. Azbestový kalcit a mramor-onyx nachází využití v klenotnictví a k dekoraci. Leštěné mramory a travertiny se používají jako stavební materiál, obklady interiérů a exteriérů budov, v sochařství aj. Vápence se hojně využívají v průmyslu, křída se používá jako psací, barvířský a lešticí materiál.

tags: #uhličitan #vápenatý #výskyt #v #přírodě

Oblíbené příspěvky:

• Je rýžový chlebíček zdravý?
• Změna klimatu a české zemědělství
• Inovativní řešení pro udržitelnou infrastrukturu
• Cesta rákosím a Růženin lom
• Ekologické třídění odpadu