Caco3 название вещества. Карбонат кальция, белый мел (Е170)

В статье описана пищевая добавка (антислеживатель и антикомкователь, краситель, стабилизатор) карбонат кальция (Е170, углекислый кальций), ее применение, влияние на организм, вред и польза, состав, отзывы потребителей
Другие названия добавки: calcium carbonates, мел, E170, Е-170, E-170

Выполняемые функции

антислеживатель и антикомкователь, краситель, стабилизатор

Законность использования

Украина ЕС Россия

Карбонат кальция, Е170 – что это такое?

Карбонат кальция (углекислый кальций) входит в состав раковин моллюсков

Карбонат кальция – очень распространенное в природе химическое соединение. Пищевая добавка Е170 – это всем хорошо знакомый мел, подвергнутый очистке от сопутствующих примесей. Химическая формула карбоната кальция – CaCO 3 .

Понятие пищевая добавка Е170 объединяет:

• карбонат кальция Е170i;
• гидрокарбонат кальция Е170ii.

Промышленное производство карбоната кальция заключается в добыче и очистке сырья, содержащегося в таких природных минералах, как ватерит, арагонит и кальцит. Углекислый кальций является основным компонентом мрамора, известняка, травертина и мела. В производстве продуктов питания находят применение сорта карбоната кальция высшего качества. Минимальное количество примесей содержится в добавке E170, полученной из мрамора.

Коммерческий карбонат кальция поступает в продажу в форме мелкого порошка белого цвета, не имеющего вкуса и запаха. В воде он не растворяется. Различные формы углекислого кальция являются "строительным материалом" для панцирей некоторых обитателей моря (моллюсков, губок), а также скорлупы куриных яиц.

Карбонат кальция, E170 – влияние на организм, вред или польза?

Карбонат кальция безвреден для здоровья. Более того, он применяется в медицине в составе препаратов, способствующих восполнению недостатка кальция в организме. Добавка Е170 очень важна для поддержания жизнедеятельности человеческого организма. Углекислый кальций стабилизирует кровяное давление, принимает участие в процессах поддержания нормальной работы сердца, свертывания крови, образования костных тканей, а также существенно влияет на многие другие внутренние процессы.

Пищевая добавка Е170, углекислый кальций – применение в продуктах питания

Добавка Е170 находит применение в пищевой промышленности и в медицине. Ее основные функции в продуктах питания: натуральный пищевой краситель белого цвета, разрыхлитель, регулятор кислотности, средство против слёживания и комкования, наполнитель. Карбонат кальция используют при производстве некоторых видов сыров, сгущенного молока и сливок, какао-порошка, шоколада, виноградного сока, детского питания и т.д.

Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: CCaO 3

Химический состав Карбоната кальция

Молекулярная масса: 100,088

Карбонат кальция (углекислый кальций) - неорганическое химическое соединение, угольной кислоты и кальция. Химическая формула - CaCO 3 . В природе встречается в виде минералов - кальцита, арагонита и ватерита, является главной составной частью известняка, мрамора, мела, входит в состав скорлупы яиц. Нерастворим в воде и этаноле . Зарегистрирован как белый пищевой краситель (E170).

Применение

Используется как белый пищевой краситель Е170. Являясь основой мела, используется для письма на досках. Используется в быту для побелки потолков, покраски стволов деревьев, для подщелачивания почвы в садоводстве.

Массовое производство/использование

Очищенный от посторонних примесей, карбонат кальция широко используется в бумажной и пищевой промышленности, при производстве пластмасс, красок, резины, продукции бытовой химии, в строительстве. Производители бумаги используют карбонат кальция одновременно в качестве отбеливателя, наполнителя (заменяя им дорогостоящие волокна и красители), а также раскислителя. Производители стеклянной посуды, бутылок, стекловолокна используют карбонат кальция в огромных количествах в качестве источника кальция - одного из основных элементов, необходимых для производства стекла. Широко используется при производстве продукции личной гигиены (например, зубной пасты), и в медицинской промышленности. В пищевой промышленности часто используется в качестве антислеживающего агента и разделителя в сухих молочных продуктах. При употреблении сверх рекомендованной дозы (1,5 г в день) может вызывать молочно-щелочной синдром (синдром Бернетта). Рекомендован при болезнях костных тканей.
Производители пластмассы - одни из основных потребителей карбоната кальция (более 50 % всего потребления). Используемый в качестве наполнителя и красителя, карбонат кальция необходим при производстве поливинилхлорида (PVC), полиэфирных волокон (кримплен, лавсан, и т. п.), полиолефинов. Изделия из данных видов пластмасс распространены повсеместно - это трубы, сантехника, кафельная плитка, черепица, линолеум, ковровые покрытия, и т. п. Карбонат кальция составляет порядка 20 % красящего пигмента, используемого при производстве красок.

Строительство

Строительство - ещё один из основных потребителей карбоната кальция. Шпатлевки, различные герметики - все они содержат карбонат кальция в значительных количествах. Также, карбонат кальция является важнейшим составным элементом при производстве продукции бытовой химии - средств для чистки сантехники, кремов для обуви.
Карбонат кальция также широко используется в очистительных системах, как средство борьбы с загрязнением окружающей среды, при помощи карбоната кальция восстанавливают кислотно-щелочной баланс почвы.

Нахождение в природе

Карбонат кальция находится в минералах в виде полиморфов:

• Арагонит
• Кальцит
• Фатерит (или μ-CaCO 3)

Тригональная кристаллическая структура кальцита является наиболее распространенной.
Минералы карбоната кальция находятся в следующих горных породах:

• Известняк
• Мрамор
• Травертин

Геология

Карбонат кальция является распространенным минералом. В природе встречаются три полиморфные модификации (минералы с одинаковым химическим составом, но с различной кристаллической структурой): кальцит, арагонит и фатерит (ватерит). Некоторые горные породы (известняк, мел, мрамор, травертин и другие известковые туфы) практически полностью состоят из карбоната кальция с некоторыми примесями. Кальцит является стабильным полиморфом карбоната кальция и встречается в самом разнообразном геологическом окружении: в осадочных, метаморфических и магматических горных породах. Около 10 % всех осадочных пород составляют известняки, сложенные преимущественно кальцитовыми остатками раковин морских организмов. Арагонит является вторым по устойчивости полиморфом CaCO 3 и в-основном образуется в раковинах моллюсков и скелетах некоторых других организмов. Также арагонит может образовываться и в неорганических процессах, например в карстовых пещерах или гидротермальных источниках. Фатерит является наименее стабильной разновидностью этого карбоната, и очень быстро превращается в воде либо в кальцит либо в арагонит. В природе встречается относительно редко, когда его кристаллическая структура стабилизирована теми или иными примесями.

Изготовление

Подавляющее большинство карбоната кальция, добывающееся из полезных ископаемых, используется в промышленности. Чистый карбонат кальция (например, для производства продуктов питания или использования в фармацевтических целях), может быть изготовлен из чистого источника (как правило, мрамор). В качестве альтернативы карбонат кальция может быть приготовлен кальцинацией оксида кальция. растворяется, образуя кислую соль - гидрокарбонат кальция Ca(HCO 3) 2: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O → Ca(HCO 3) 2 . Существование именно этой реакции дает возможность образовываться сталактитам, сталагмитам и прочим красивейшим формам, да и вообще развиваться карсту. При 1500 °C вместе с углеродом образует карбид кальция и оксид углерода (II) CaCO 3 + 4C → CaC 2 + 3CO.

Структурная формула

Русское название

Латинское название вещества Кальция карбонат

Calcii carbonas (род. Calcii carbonatis)

Брутто-формула

CaCO 3

Фармакологическая группа вещества Кальция карбонат

Нозологическая классификация (МКБ-10)

Код CAS

471-34-1

Характеристика вещества Кальция карбонат

Порошок или кристаллы белого цвета без запаха и вкуса. Практически нерастворим в воде, растворим в разведенных соляной и азотной кислотах с выделением углекислого газа. Содержит 40% кальция.

Фармакология

Фармакологическое действие - восполняющее дефицит кальция, противоязвенное, антацидное .

Нейтрализует соляную кислоту и уменьшает кислотность желудочного сока. Действует быстро, но по прекращении буферного влияния отмечается усиление секреции желудочного сока. Нормализует электролитный баланс. Ингибирует активность остеокластов и тормозит резорбцию костной ткани.

Применение вещества Кальция карбонат

Гиперацидность желудочного сока и заболевания ЖКТ , протекающие на ее фоне (острый гастрит, хронический гастрит в фазе обострения, острый дуоденит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки в фазе обострения, симптоматические язвы различного генеза, эрозии слизистой оболочки ЖКТ , рефлюкс-эзофагит, изжога после избыточного употребления этанола, никотина, кофе, приема ЛС , погрешностей в диете); остеопороз, в т.ч. постменопаузный; рахит и кариес у детей (профилактика и лечение); остеомаляция, тетания; повышенная потребность в кальции (беременность, кормление грудью, период интенсивного роста у детей и др.); гипокальциемия (при повышенном выведении или пониженном всасывании, при длительном лечении ГК, гипопаратиреозе, почечной остеодистрофии); аллергические реакции (вспомогательное лечение).

Противопоказания

Гиперчувствительность, гиперкальциемия (гиперпаратиреоидизм, передозировка витамина D, костные метастазы), гиперкальциурия, нефроуролитиаз, хроническая почечная недостаточность, множественная миелома, саркоидоз, фенилкетонурия.

Побочные действия вещества Кальция карбонат

Аллергические реакции, диспептические явления (боль в эпигастрии, метеоризм, тошнота, запор/диарея), вторичное усиление желудочной секреции, гиперкальциемия (при дозе более 2 г кальция в сутки).

Передозировка

Симптомы: гиперкальциемия или молочно-щелочной синдром (при дозе более 2 г кальция в сутки) — головная боль, слабость, нарушение аппетита (вплоть до анорексии), тошнота, рвота, запор, боль в животе, жажда, полиурия, вялость, боль в мышцах и суставах, нарушение сердечного ритма, поражение почек.

Лечение: промывание желудка, назначение активированного угля, симптоматическая терапия, поддержание жизненно важных функций.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Карбонат кальция в обычных условиях представляет собой вещество белого цвета (рис. 1), которое при прокаливании разлагается, однако плавится без разложения (условие - избыточное давление CO 2).

Практически не растворяется в воде.

Рис. 1. Карбонат кальция. Внешний вид.

Основные характеристики карбоната кальция приведены в таблице ниже:

Получение карбоната кальция

Основной способ получения карбоната кальция заключается в смешивании твердого оксида кальция с водой — образуется так называемое известковое молоко. Так как гидроксид кальция немного растворяется в воде, то после отфильтровывания известкового молока получается прозрачный раствор - известковая вода, которая мутнеет при пропускании через неё диоксида углерода.

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 ;

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓.

Химические свойства карбоната кальция

Карбонат кальция — это средняя соль, образованная сильным основанием (гидроксид кальция Ca(OH) 2) и слабой кислотой (угольная H 2 CO 3). В водном растворе он гидролизуется. Гидролиз протекает по аниону. Наличие анионов OH — свидетельствует о щелочном характере среды.

CaCO 3 ↔ Ca 2+ +CO 3 2- ;

Ca 2+ +CO 3 2- + HOH ↔ HCO 3 — + Ca 2+ + OH — ;

CaCO 3 + HOH ↔ Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 ↓.

Карбонат кальция взаимодействует с концентрированными растворами сильных минеральных кислот:

Он способен реагировать с щелочами в водных растворах:

CaCO 3 + 2NaOH aq = Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 ↓.

Взаимодействие карбоната кальция с другими солями возможно только если продукт взаимодействия выводится из реакционной среды:

CaCO 3 + 2NH 4 Cl con = CaCl 2 + 2NH 3 + CO 2 + H 2 O.

При нагревании данная соль разлагается:

CaCO 3 = CaO + CO 2 (t, o С = 900 — 1000).

Пропускание диоксида углерода через раствор карбоната кальция приводит к образованию кислой соли - гидрокарбоната кальция:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O ↔Ca(HCO 3) 2 .

Применение карбоната кальция

Карбонат кальция нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Так, например, его используют в пищевой (добавка Е710 - белый краситель) и бумажной промышленности, при производстве полимеров, лакокрасочных материалов, бытовой химии и т.д.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Вычислите массу карбоната кальция, который может прореагировать с концентрированным раствором соляной кислоты объемом 200 мл (массовая доля HCl 34%, плотность 1,168кг/л). Определите объем диоксида углерода, выделяющийся в результате этой реакции.
Решение	Запишем уравнение реакции: CaCO 3 + 2HCl conc = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O. Найдем массу раствора соляной кислоты, а также массу растворенного вещества HCl в нем: m solution =V solution × ρ; m solution =0,2 × 1,168 = 0,2336 кг = 233,6 г. ω = m solute / m solution × 100%; m solute = ω / 100% ×m solution ; m solute (HCl) = ω (HCl) / 100% ×m solution ; m solute (HCl) = 34 / 100% × 233,6 = 79,424 г. Рассчитаем количество моль соляной кислоты (молярная масса равна 36,5 г/моль): n(HCl) = m (HCl) / M (HCl); n (HCl) = 79,424 / 36,5 = 2,176 моль. Согласно уравнению реакции n (HCl) :n (CO 2) =2: 1. Значит, n(CO 2) = ½ n(HCl) = ½×2,176 = 1,088моль. Тогда, объем выделившегося диоксида углерода будет равен: V (CO 2) = n (CO 2) × V m ; V (CO 2) = 1,088 × 22,4 = 24,37л. Согласно уравнению реакции n(HCl) :n (CaCO 3) =2: 1. Значит,количество вещества карбоната кальция будет равно: n (CaCO 3) = ½ ×n (NaOH) = ½× 2,176 = 1,088моль. Тогда масса карбоната кальция, вступившего в реакцию будет равна (молярная масса - 100 г/моль): m (CaCO 3) = n (CaCO 3)× M (CaCO 3); m (CaCO 3) = 1,088 × 100 = 108,8г.
Ответ	Масса карбоната кальция равна 108,8 г, объем диоксида углерода равен 24,37 л.

ПРИМЕР 2

Задание	Вычислите массу оксида кальция, который потребуется для получения карбоната кальция по реакции взаимодействия с диоксидом углерода массой 3,5 г.
Решение	Запишем уравнение реакции взаимодействия оксида кальция и диоксида углерода с образованием карбоната кальция: CaO + CO 2 = CaCO 3 ↓. Рассчитаем количество вещества диоксида углерода (молярная масса - 44 г/моль): n(CO 2) = m (CO 2) / M (CO 2); n (CO 2) = 3,5 / 44 = 0,08 моль. Согласно уравнению реакции n(CO 2) : n(CaO) = 1:1 . Тогда количество моль оксида кальция будет равно: n (CaO) = n (CO 2) = 0,08 моль. Найдем массу оксида кальция (молярная масса - 56 г/моль): m (CaO) = n (CaO) × M (CaO); m (CaO) = 0,08 × 56 = 4,48 г.
Ответ	Масса оксида кальция равна 4,48 г

Пищевая добавка карбонат кальция или “белый мел” – вещество, которое на этикетках пищевых продуктов маркируется чаще всего как краситель Е170. Основное его свойство – придание продукции белого цвета. Вещество имеет натуральное происхождение и для человека является не только безвредным, но даже полезным. В связи с этим карбонат кальция нашёл своё применение в пищевой промышленности, в сфере изготовления лекарственных препаратов, противовоспалительных и антацидных средств, витаминов и биологически активных добавок. Единственное условие – не допускать передозировки вещества, ведь в таком случае оно может вызывать неприятные симптомы.

Происхождение и химические свойства красителя “белый мел”

Само название вещества говорит за себя: оно состоит из обычного белого мела, который содержит неорганический красящий пигмент. В живой природе краситель встречается в виде некоторых минералов: кальцита, ватерита или арагонита, в горных породах, например, в мраморе, известняке, травертине. Некоторые беспозвоночные (моллюски, губки) состоят из разнообразных форм карбоната кальция.

По своей химической структуре добавка Е170 – это соль каменноугольной кислоты, она отличается высокой устойчивостью к агрессивным средам, не растворяется в и . Высокие температуры этой пищевой добавке тоже не страшны – температура плавления кальцита достигает 825 градусов Цельсия, арагонита – 1339 градусов. При нагревании до 900-1400 градусов Цельсия вещество расщепляется на углекислый газ и негашёную известь. Если все же необходимо получить раствор добавки с водой, в смесь добавляют углекислый газ. В результате такого взаимодействия образуется кислая соль.

Карбонат кальция добывают в процессе переработки природных отложений мела, а в промышленность и на производство он попадает уже в виде белого рассыпчатого порошка с мелкими гранулами, не имеющего вкуса и запаха. Самый высококачественный и безопасный краситель получают при обработке мрамора: полученное вещество отличается высокой устойчивостью ко многим видам обработки, оно является полностью гипоаллергенным и безвредным, поэтому его используют для окрашивания продуктов питания.

Для технических целей могут применять краситель, полученный путём кальцинации оксида кальция. Оксид соединяют с водой, после чего смесь подвергается обработке углекислым газом, в результате чего происходит осаждение вещества.

В производственных целях белый мел используется как:

• стабилизатор, так как он способствует формированию и сохранению текстуры и консистенции товара;
• разрыхлитель и вещество, препятствующее слёживанию и комкованию: карбонат кальция вводят в продукт в процессе приготовления, чтобы придать ему соответствующие физические свойства, сыпучесть и отсутствие комков;
• регулятор кислотности, так как добавка способствует установлению и сохранению определённого уровня кислотной среды;
• краситель, который придаёт привлекательный оттенок товарам.

Применение добавки Е170 как ингредиента пищевой продукции

Пищевая сфера промышленности практически не может обойтись без белого мела, ведь он полностью безвреден для человека и разрешён для употребления детям. Как разрыхлитель, краситель, стабилизатор, он применяется для приготовления:

• детского питания;
• концентрированных и ;
• твёрдых сыров.

Косметическая отрасль – в каких товарах встречается вещество

Белый мел является одним из компонентов кремов, пудры и тональных кремов для лица, матирующих лосьонов, кремов и скрабов для тела, румян, консилеров, красок для волос, детской косметики. Вещество обладает свойством поглощать излишки кожного жира, тем самым убирая жирных блеск и выравнивая тон кожи. Как загуститель и стабилизатор, карбонат кальция улучшает консистенцию косметических средств, способствует абсорбированию лишней воды и предотвращает появление комков. Как слабый абразивный компонент, он очищает и придаёт блеск, из-за чего используется в производстве зубных паст. Естественно, что и красящий эффект белого мела используется производителями косметических средств – с его помощью продукции придают белый цвет.

Использование в медицинских целях

Полезные свойства этой пищевой добавки обусловили её популярность как компонента лекарственных препаратов. Например, для тех, кто страдает язвенной болезнью желудка и кишечника, гастритом с повышенной кислотностью и забросом жёлчи, привычные антацидные препараты вроде Алмагеля стали настоящим спасением, а одним из действующих веществ в них как раз является карбонат кальция. Он способен уменьшать кислотность желудочного сока, нормализовать электролитный баланс и нейтрализовать изжогу.

Так как кальций – вещество, которое участвует в процессе свёртывания крови, в функционировании сердечно-сосудистой и нервной систем, в формировании костной ткани организма, его показано принимать при остеопорозе, кариесе, рахите, гипокальциемии, беременности и кормлении грудью, как часть нормализующей терапии при лечении аллергии, во время интенсивного роста у детей. Белый мел способен нормализовать “расшалившееся” кровяное давление, поэтому его рекомендуют людям с повышенным или пониженным давлением.

При дефиците магния и сопутствующих симптомах (мышечные спазмы, повышенная утомляемость, нарушения сна), белый мел эффективен как составляющая общей нормализующей терапии.

Строительная и химическая промышленности и карбонат кальция

Вещество используется как компонент шпатлёвок и разнообразных герметиков, в процессе производства стекла, бумаги, бытовой химии, красок (технических и художественных), пластмассы. Для изготовления последней добывается около 45-50% всего белого мела в мире. Как наполнитель и краситель, он применяется для получения поливинилхлорида, полиолефинов, полиэфирных волокон.

Для сельского хозяйства карбонат кальция – средство для очищения почвы и восстановления её кислотно-щелочного баланса.

Воздействие на человеческий организм

Вещество является не просто безвредным, но и полезным для человека, так как имеет выраженные лечебные и противовоспалительные свойства. Его применение рекомендовано детям, беременным и кормящим женщинам, пожилым людям, тем, кто страдает рахитом, остеопорозом и другими нарушениями развития костной ткани.

Так как добавка при приёме внутрь способствует снижению кислотности в желудке, и оказывает обволакивающее действие, её можно употреблять людям с воспалительными и язвенными заболеваниями пищеварительного тракта.

В случае дефицита в организме кальция, белый мел вводят в рацион в виде биологически активных добавок и минеральных комплексов.

Кроме полезных свойств, карбонат кальция в некоторых случаях может оказывать и негативное влияние на здоровье. Его нельзя употреблять при наличии гиперкальцемии, так как в результате могут появляться тошнота, рвота, нарушение координации и боли в животе. При сильной передозировке может развиваться молочно-щелочная болезнь, которая сопровождается токсическим отравлением, а в особенно тяжелых случаях может повлечь летальный исход. Атеросклероз, тромбоз, почечная дисфункция и повышенная чувствительность к белому мелу являются противопоказаниями к его употреблению.

Дневная норма потребления вещества – 1,2-1,5 г в сутки для взрослого человека. В таком количестве оно не может нанести никакого вреда здоровью.

Следует помнить о том, что длительный приём добавки приводит к её накапливанию в тканях и клетках организма, а в результате уровень кислотности в организме может повышаться.

Применение карбоната кальция в качестве лечебного средства может проводиться только после консультации с врачом.

Как пищевой и технический краситель, стабилизатор, разрыхлитель и загуститель, добавка Е170 разрешена к применению в Украине, России, Канаде, США и практически всех странах Европейского союза, в Австралии и Великобритании. Полезные свойства карбоната кальция проложили ему путь в пищевую и фармацевтическую отрасль производства, а также в изготовление пластмасс, красок, стекла, бытовой химии. Натуральный белый мел добывается из природных пород, и очень ценится производителями за своё естественное происхождение, а также устойчивость к термообработке, кислотам и этанолу.