کربنات کلسیم با نام دیگر سنگ آهک و هیدروکسید کلسیم با نام های دیگر آهک هیدراته و آهک شکفته با وجود اینکه جزء خانواده آهک به شمار می آیند ولی از نظر شیمیایی و کاربردی تفاوت های زیادی با هم دارند. هیدروکسید کلسیم در اثر انجام چندین مرحله خالص سازی از کربنات کلسیم تولید شده و در حقیقت یکی از محصولات کربنات کلسیم است. البته شباهت های این دو ماده نیز قابل توجه است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت. کربنات کلسیم یک سنگ رسوبی فراوان با کاربرد های بسیار گسترده در زندگی بشر است که شناخت انسان از آن قدمتی چندین هزار ساله دارد. این ماده از گذشته تا به حال بیشترین مصرف را به صورت مستقیم یا غیر مستقیم در صنایع ساختمان سازی دارد. امروزه از پودر سنگ تولید شده از کربنات کلسیم در موارد دیگری مانند پرورش دام و طیور و تولید محصولات شیمیایی هم استفاده می شود.
پس با وجود این همه کاربرد چرا هیدروکسید کلسیم را تولید می کنیم؟ به دلیل اینکه کربنات کلسیم یک ماده معدنی است ، به صورت خالص در طبیعت یافت نمی شود و معمولا عناصر و مواد دیگر به شکل ناخواسته در ترکیب آن وجود دارند که بر خصوصیات این ماده تاثیر گذار خواهند بود. در برخی موارد میزان ناخالصی به حدی زیاد است که بر کیفیت محصولات تولید شده با آن تاثیر گذار است. به همین دلیل با استفاده از روش هایی اقدام به خالص سازی سنگ آهک می کنیم که در نتیجه مواد ناخواسته تا حد بسیار زیادی از آن جدا سازی می شود. هیدروکسید کلسیم یک ماده شیمیایی است زیرا برای تولید آن از فرایند های شیمیایی کمک می گیریم. این ماده در حقیقت کربنات کلسیم خالص سازی شده می باشد و به همین علت کاربرد های آن گسترده یافته است.
نکته جالب در مورد آنها این است که می توان هر دو ماده را به روش شیمیایی به دیگری تبدیل نمود. برای تولید هیدروکسید کلسیم ، کربنات کلسیم را از طریق حرارت دهی در کوره های آهک پزی خالص سازی نموده و سپس با استفاده از اعمال رطوبت ، عمل هیدراسیون را انجام می دهیم. از طرفی می توان پس از تولید هیدروکسید کلسیم ، آن را با آب مخلوط کرده و سپس گاز دی اکسید کربن را از درون این محلول عبور دهیم که در نتیجه دوباره به ماده اولیه خود یعنی کربنات کلسیم تبدیل خواهد شد.
شباهت و تفاوت کربنات کلسیم و هیدروکسید کلسیم
از لحاظ فیزیکی
شباهت : کربنات کلسیم یک سنگ معدنی و تقریبا سخت و محکم است. اما زمانی که آن را بکوبیم و خرد کنیم ، می توان پودر سنگ کربنات کلسیم تولید نمود که از نظر فیزیکی به صورت پودری سفید رنگ است. هیدروکسید کلسیم یا آهک هیدراته نیز یک گرد سفید رنگ است که از نظر ظاهری نمی توان تفاوتی بین آن و پودر کربنات کلسیم یافت.
از نظر شیمیایی
شباهت : این دو از نظر شیمیایی هم به یکدیگر شبیه هستند و هم تفاوت های اساسی دارند. همان گونه که از نام آنها مشخص است ، هر دو ماده حاوی یون کلسیم می باشد و در حقیقت ، کلسیم سبب تشابه آنها به هم است. همچنین هیچ یک در آب حل نمی شوند و آب ، حلال آنها نیست بلکه می توان آنها را در محلول هایی از اسید ضعیف حل نمود.
تفاوت : اما تفاوت کربنات کلسیم (سنگ آهک) و هیدرکسید کلسیم (آهک هیدراته) مربوط به گاز دی اکسید کربن در سنگ خام است که پس از فراوری و تولید هیدروکسید کلسیم از آن جداسازی می شود. همین عامل سبب شده آهک هیدراته مولکول های سبک تری داشته باشد که این کاهش وزن در حدود ۲۵ درصد می شود. دمای ذوب آن هم بسیار پایین تر و در حدود ۵۸۰ درجه سانتی گراد است در حالی که دمای ذوب کربنات کلسیم بین ۹۰۰ تا ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد می باشد.
ساختار هر دو ماده به صورت کریستالی است اما کربنات کلسیم دارای ساختار کریستالی مثلثی می باشد در حالی که هیدروکسید کلسیم سختار کریستالی شش وجهی دارد. به دلیل این که آهک هیدراته محصول تجزیه کربنات کلسیم است ، اما پس از مدتی با جذب رطوبت موجود در محیط ، تغییر ماهیت داده و دوباره تبدیل به کربنات کلسیم می شود.
از نظر کاربرد
همان طور که پیش تر نیز گفته شده ، دلیل تولید آهک هیدراته از کربنات کلسیم ، گسترش کاربرد های این ماده در صنایع و مشاغل است بنابراین کاربرد آن از کلسیم کربنات بسیار وسیع تر می باشد. هر دو ماده خاصیت آهکی دارند و فیلر مناسبی هستند. کربنات کلسیم در بخش ساختمانی کاربرد خاصی ندارد و نمی توان با استفاده از آن ملات و یا مصالح ساختمانی تولید نمود اما هیدروکسید کلسیم کاربرد گسترده تری در این زمینه دارد. در صنعت فولادسازی ، از هیدروکسید کلسیم به عنوان یکی از مهم ترین افزودنی ها برای جدا سازی ناخالصی از آهن مذاب به روش سرباره استفاده می شود در حالی که کربنات کلسیم چنین خاصیتی ندارد.
کلسیم کربنات یک ماده قابل مصرف خوراکی برای انسان و حیوانات است اما هیدروکسید کلسیم ماده ای سمی است که قابلیت خوردن آن وجود ندارد و در عوض می توان محلولی به نام آب آهک از آن تولید نمود که به صورت محدود در آشپزی بکار می رود. آهک هیدراته بر خلاف کلسیم کربنات ، خاصیت ضدعفونی کنندگی و میکروب کشی قوی دارد به همین خاطر به شکل فراوانی از آن در مرغداری ها ، دامداری ها و یا جهت دفن زباله های عفونی استفاده می شود.
