輕質(zhì)碳酸鈣（Light Calcium Carbonate, Precipitated Calcium Carbonate, PCC）概述

輕質(zhì)碳酸鈣（化學(xué)式：CaCO?）是通過(guò)化學(xué)沉淀法人工合成的碳酸鈣，與天然重質(zhì)碳酸鈣（GCC）相比，具有粒徑小、純度高、白度好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、造紙、涂料、食品等行業(yè)。

1. 基本性質(zhì)

• 化學(xué)式：CaCO?

• CAS號(hào)：471-34-1

• 分子量：100.09 g/mol

• 外觀：白色超細(xì)粉末（無(wú)味無(wú)臭）

• 密度：2.6-2.7 g/cm3（比重輕于重質(zhì)碳酸鈣）

• 溶解性：

• 幾乎不溶于水（0.0014 g/100 mL，25°C），溶于酸（如HCl）釋放CO?。

• 晶體形態(tài)：

• 方解石型（六方晶系，最穩(wěn)定）

• 文石型（正交晶系，需特殊條件制備）

• pH值：8-9（水懸浮液，弱堿性）

2. 制備方法

（1）碳化法（工業(yè)主流）

1. 原料：石灰石（CaCO?）煅燒生成生石灰（CaO），消化得石灰乳（Ca(OH)?）。

2. 反應(yīng)式：

   $${\text{Ca(OH)}}_2+{\text{CO}}_2\to {\text{CaCO}}_3\downarrow +{\text{H}}_2\text{O}$$

3. 關(guān)鍵控制：

• CO?濃度：影響結(jié)晶形態(tài)（方解石/文石）。

• 反應(yīng)溫度：25-40°C（低溫得納米級(jí)產(chǎn)品）。

• 添加劑：如磷酸鹽控制粒徑（防止團(tuán)聚）。

（2）復(fù)分解法

• 氯化鈣（CaCl?）與碳酸鈉（Na?CO?）反應(yīng)：

  $${\text{CaCl}}_2+{\text{Na}}_2{\text{CO}}_3\to {\text{CaCO}}_3\downarrow +2\text{NaCl}$$

• 特點(diǎn)：產(chǎn)品純度更高，但成本較高。

3. 主要應(yīng)用

（1）塑料與橡膠

• 填充劑：

• 降低PVC、PE等塑料成本（添加量10-40%）。

• 提升橡膠制品耐磨性（如輪胎、鞋底）。

• 功能改性：

• 表面改性后（如硬脂酸包覆）增強(qiáng)與基體相容性。

（2）造紙工業(yè)

• 涂布顏料：

• 提高紙張白度、平滑度（替代部分鈦白粉）。

• 填料：

• 降低漿料消耗，改善印刷適性。

（3）涂料與油墨

• 增白增稠：

• 用于乳膠漆、水性油墨（粒徑1-3 μm）。

（4）食品與醫(yī)藥

• 食品添加劑（E170）：

• 抗結(jié)劑（如口香糖）、鈣強(qiáng)化劑（需FCC標(biāo)準(zhǔn)）。

• 藥品輔料：

• 片劑填充劑、胃酸中和劑。

（5）其他領(lǐng)域

• 環(huán)保：煙氣脫硫（SO?中和）。

• 日化：牙膏摩擦劑（與硅復(fù)配）。