白堊是一種天然沉積型碳酸鈣礦物,又稱白土粉、白土子,屬于方解石的變種,其名稱源自拉丁文“Calx”(意為可燒成石灰),白堊紀(jì)地層也因這種礦物的廣泛分布而得名。
一、白堊的性質(zhì)
(一)物理性質(zhì)
白堊的物理性質(zhì)鮮明,核心優(yōu)勢(shì)集中在細(xì)膩度、白度和易加工性上,具體表現(xiàn)為:
外觀與色澤:常態(tài)下為白色或略帶灰黃、淺灰的疏松粉末狀,純度越高色澤越潔白,無臭無味,露置空氣中無明顯變化,部分優(yōu)質(zhì)白堊可呈現(xiàn)均勻的玻璃光澤。
硬度與質(zhì)地:質(zhì)地柔軟,莫氏硬度約為2~3,指甲可輕松劃出痕跡,性脆,具有參差狀或貝殼狀斷口,易于粉碎,粉碎后顆粒細(xì)膩均勻,分散性良好。
密度與比表面積:密度介于2.6~2.8g/cm3之間,比表面積通常在5~15m2/g,遠(yuǎn)高于普通重質(zhì)碳酸鈣,這使其作為填料時(shí)能更好地與其他材料融合。
其他特性:不透明,具有良好的吸油性能和涂覆能力,幾乎不溶于水,也不溶于醇,但在含有銨鹽或三氧化二鐵的水中可少量溶解,易于研磨和加工成型。
(二)化學(xué)性質(zhì)
白堊的主要化學(xué)成分為碳酸鈣(CaCO?),其中CaO占比約56.03%,CO?占比約43.97%,常含有微量錳、鐵等雜質(zhì),其化學(xué)性質(zhì)溫和且穩(wěn)定,核心特性如下:
酸堿性:呈弱堿性,化學(xué)惰性良好,與多數(shù)物質(zhì)不發(fā)生反應(yīng),可作為緩釋型堿性添加劑使用。
酸反應(yīng)特性:遇冷的稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸會(huì)立即產(chǎn)生氣泡并溶解,釋放出二氧化碳,這是區(qū)分白堊與其他類似礦物(如白云石)的關(guān)鍵特征——白云石需在熱鹽酸中才會(huì)產(chǎn)生明顯氣泡反應(yīng)。
熱穩(wěn)定性:在常壓下約825℃開始分解,生成氧化鈣和二氧化碳,這一特性限制了其在高溫工藝中的直接應(yīng)用,但也為其在建材、環(huán)保等領(lǐng)域的特殊應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
安全性:無毒、無刺激性,符合食品、醫(yī)藥、日化等領(lǐng)域的安全要求,部分高純度白堊可通過提純處理用于相關(guān)產(chǎn)品。
(三)成因特性
白堊是典型的生物成因沉積礦物,主要形成于溫暖淺海環(huán)境(一般水深54~90米),由單細(xì)胞浮游生物(如顆石藻)的遺骸(顆石)集聚形成,同時(shí)還可能含有海綿骨針、浮游性有孔蟲殼、菊石等海生動(dòng)物化石。其形成過程中幾乎未混入陸源土砂,純度較高,常呈巨厚狀產(chǎn)于沉積巖中,世界著名產(chǎn)地包括英國多佛白崖、法國諾曼底及中國廣西、湖南、江西等地。