[科普中国]-白垩

白垩（chalk），又称白土粉、白土子、白埴土、白善、白墡、「白墠」。白垩是一种微细的碳酸钙的沉积物，是方解石的变种。白垩一般主要是指分布在西欧的白垩纪的地层，而白垩纪一名即由此而来。作为矿物的白垩一般用来制造粉笔等产品。

简介bái’è （名）石灰岩的一种，主要成分是碳酸钙（CaCO3）。是由古生物的残骸集聚形成的。白色，质软，分布很广，用作粉刷材料等。

矿物名称：白垩（方解石变种1，英文为chalk）Calcite,var.

名称来源：来拉丁文“Calx”，意指可烧成石灰；Calcite一字，来自拉丁语Calx，指烧石灰(BurntLime)。

著名产地：世界著名的产地有美国纽约州艾塞克斯县（Essexco.,NewYork）和中国的江西省等地。

白垩主要是由单细胞浮游生物[球藻（coccoli－thophorid）]的遗骸（颗石）构成。其中含有海绵骨针、浮游性有孔虫壳、菊石、箭石、海胆和贝类化石等海生动物的壳。从白垩中含有磨圆的石英砂，以及相邻地层中所产的显示当时干燥气候的植物化石来看，可以认为，其后面相连的陆地是低平的，几乎不会有由河流将周围砂漠性陆地的陆源物质土砂等运入，而纯是在海洋中形成的。成构白垩的颗石来源的球藻（coccolithophorid）是一种植物性的鞭毛虫类，它有两条等长的鞭毛，体呈球状大小为3—35微米，在其细胞表面覆盖的大量微小的石灰质壳就是颗石，为1—11微米大小的扁圆状或扁椭圆状，有时具喇叭状突起。此外也有把英国的上白垩系称为白垩的。有的地区称之为大白。

基本信息中文名：碳酸钙英文名：Calcium carbonate

别名：Carboni cacidcal ciumsalt;Limestone;Marble

俗名；石灰石、方解石、大理石、白垩、霰石、汉白玉

产品名称：碳酸钙

分子式：CaCO3

分子量：100.09

CAS登录号：471-34-1

EINECS登录号：207-439-9

结构式：如上图

化学组成CaCO3，CaO 56.03%，CO2 43.97%。常含有锰和铁

鉴定特征可以从硬度、菱形的解理、浅色、玻璃光泽和遇冷稀HCl酸可以立即超气泡的特性当中，予以鉴定。亦可以作钙的试验。它和白云石很类似，而且共生在一起。不过白云石要在热的盐酸中，才有显著的气泡反应。它和霰石不同之处是比霰石轻，霰石的比重是2.9-5

成因产状系由碳酸钙水溶液沉淀而成，常呈巨厚状产于沉积岩中

晶体形态复三方偏三角面体晶类，主要呈平行[0001]发育的柱状，平行[0001]发育的板状。常见单形有：菱面体e[01-12]、f[02-21]等，复三方偏三角面体。

晶体结构晶系和空间群：三方晶系，空间群R3c

晶胞参数：a0=6.37埃

粉晶数据：3.035(1)2.095(0.18)2.285(0.18)

物理性质硬度：3

比重：2.715g/cm3

解理：（1011）解理完全断口：参差状贝壳状断口

颜色：白色或灰色

条痕：无色

透明度：不透明

光泽：玻璃光泽

发光性：荧光

折光性：

其他：性脆

密度：2.93g∕cm3

熔点：825°C

水溶性：几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解，不溶于醇。

安全数据：危险品标志Xi

危险类别码：R36/38

安全说明：S26;S37/39

状态：白色粉末。无臭、无味。露置空气中无反应，不溶于醇。

性质：遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。高温条件下分解为氧化钙和二氧化碳。

光学性质薄片中无色。一轴晶（-）有时为异常二轴晶。2V=5-10°。No=1.658，Ne=1.486。与Mn、Fe类质同象时，N变大。

化学分析含量：

二氧化硅0.07%、三氧化二铝0.02%、三氧化二铁0.03%、氧化钙55.22%、氧化镁0.08%、石灰石块状/粉状：烧失量40.79%，硅4.62%，铝1.21%，铁0.52%，钙50.16%，镁1.10%

白云石粉/块：硅0.19%，铝0.15%，铁0.17%，钙32.1%，镁21.19%

碳酸钙是石灰石的主要组成部分，石灰石是生产玻璃的主要原料。石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是许多工业的重要原料。碳酸钙可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO，一般呈块状，纯的为白色，含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等，用作涂装材料和砖瓦粘合剂。水泥是由石灰石和粘土等混合，经高温煅烧制得。玻璃由石灰石、石英砂、纯碱等混合，经高温熔融制得。炼铁用石灰石作熔剂，除去脉石。炼钢用生石灰做造渣材料，除去硫、磷等有害杂质。电石（主要成分是CaC2）是生石灰与焦碳在电炉里反应制得。纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得（索尔维法）。利用消石灰和纯碱反应制成烧碱（苛化法）。利用纯净的消石灰和氯气反应制得漂白的。利用石灰石的化学加工制成氯化钙、硝酸钙、亚硫酸钙等重要钙盐。消石灰能除去水的暂时硬性，用作硬水软化剂。石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙，用做橡胶、塑料、纸张、牙膏、化妆品等的填充料。石灰与烧碱制成的碱石灰，用作二氧化碳的吸收剂。生石灰用作干燥剂和消毒剂。农业上，用生石灰配制石灰硫黄合剂、波尔多液等农药。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。用石灰浆刷树干，可保护树木。

中药性质释名 亦名白善土、白土粉、画粉。白垩，到处都有，入药须用白色者。先研捣极细，然后放到盐汤里，浮在水而上的，用来作药，沉下去的不要。这种方法，叫做“水飞法”。每垩二两，用盐一分。把水飞过的细粉，收拾起来，晒干备用。未经这样处理的白垩，能令人结肠。

集解 《名医别录》上记载：白垩产于邯郸山谷中，没有固定的采收时间。

陶弘景说：白垩就是如今画家所用的画粉，量多且价格便宜，但常用的方药中用得很少。

寇宗奭认为：白善土在京城被叫做白土子，切成方块后卖给人洗衣服。

李时珍说：白土到处都有，就是用来烧制白瓷器的那种泥

修治 《日华子诸家本草》说：白垩入药煅烧后用，不入汤剂。

[性味] 味苦，性温，无毒。

《名医别录》记载：辛、无毒。不能长期服用，会伤五脏，令人消瘦。

[主治] 主治女子寒热症瘕、闭经、积聚。

气味 苦、湿、无毒。

主治

1．流鼻血。白垩二钱，井华水调服。二付断根。

2．水泄。煅白恶、炮干姜各一两，楮叶二两，共研为末，做成丸子，如绿豆大。每服二十丸，米汤送下。

3．反胃。白垩煅红，放在一升米醋中浸过，再煅再渍，直到醋干为止。取这样处理过的白垩一两，加炮干姜两钱半，共研成末，每服一钱，最后连服到一斤以上。4、突发咳嗽。白垩、白矾一两，共研为末，加姜汗，做成丸子，如梧子大。临卧时，服二十丸，姜汤送下。

5．风赤烂眼。白垩一两，铜青一钱，共研为末。每次取半钱，用开水泡容后洗眼。

6．小儿热丹。白垩一分，寒水石半两，共研为末，用新水调匀涂敷。

7．痱子痒。白垩灰末扑之。

8．指头肿痛。白垩调猪油擦涂。

9．臁疮(下退前面的疮)流水。白垩煅过，研成末，调生油搽。

附方 白垩还可以治妇女症瘕(腹中积块)、经闭、阴肿痛、漏下、泄痢、痔瘘、泄精、男子肾脏冷、女子子宫冷等症。

各家论述

1．《本经》：主女子寒热症瘕，月闭积聚。

2．《别录》：(治)阴肿痛，漏下无子，止泄利。

3．《药性论》：主女子血结，月候不通，能涩肠止痢，温暖。

4.《日华子本草》：治泻痢，痔瘘，泄精，女子子宫冷，男子水脏冷，鼻洪吐血。

5．《医林纂要》：补肺生金，解渴清暑。治肺痈、痿，止赤白痢，和脾胃。治霍乱腹痛。2

分类情况1、按生产方法分类

根据碳酸钙生产方法的不同，可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。

重质碳酸钙

重质碳酸钙（俗称，重钙，单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉）calciumcarbonate,heavy

分子式：CaCO3分子量100.09简称重钙，是用机械方法（用雷蒙磨或其它高压磨）直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小，所以称之为重质碳酸钙。

性质：白色粉末。无臭、无味。露置空气中无变化，比重2.710。熔点1339ºC。几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解，不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。加热分解为氧化钙和二氧化碳。

三飞粉：用作塑料、涂料腻子、涂料、胶合板及油漆的填料。

制法及工艺流程

包装：塑料袋包装，每袋净重50公斤。

轻质碳酸钙

轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙）calciumcarbonate,light分子式CaCO3分子量100.09。又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、，干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积（2.4-2.8mL/g）比重质碳酸钙的沉降体积（1.1-1.4mL/g）大，所以称之为轻质碳酸钙。

性质：白色粉末。无味，无臭。比重约2.71。在825～896.6ºC分解。熔点1339ºC。有无定形和结晶形两种形态，结晶形中又可分为斜方晶系和六方晶系，呈柱状或菱形。难溶于水和醇。溶于酸，同时放出二氧化碳，呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定，有轻微的吸潮能力。

用途：可用作橡胶、塑料、造纸、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。还可用作工业废水的中种剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO2废气中的SO2消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂。也可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的原料。

制法及工艺流程

碳化法：系将石灰石与白煤按一定比例混配后，经高温煅烧、水消化、二氧化碳碳化，再经离心脱水、干燥、冷却、粉碎、过筛即得成品。

CaCO3→CaO+CO2

CaO+H2O→Ca(OH)2

Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O

包装：麻布袋或塑料袋包装。每袋净重50公斤或25公斤。

储运注意事项：储于干燥处。避免与酸类物质接触。运输中应小心，不得散包。注意防潮。

2、按粉体粒径分类

碳酸钙产品是一种粉体，根据碳酸钙粉体平均粒径（d）的大小，可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙（d>5μm）、微粉碳酸钙（1μm