Carbonato de calcio (CaCO3, CAS 471-34-1) es una sal mineral blanca de origen natural con una masa molar de 100,09 g/mol, que se comercializa industrialmente en dos formas: carbonato de calcio molido (GCC), obtenido por molienda de caliza, mármol o creta, y carbonato de calcio precipitado (PCC), sintetizado para lograr un tamaño de partícula más fino y controlado. Es una de las cargas y extendedores minerales de mayor volumen en el mercado, usado para aportar cuerpo, blancura y rigidez a plásticos, pinturas y recubrimientos, papel, caucho, adhesivos y selladores, y materiales de construcción, y para suministrar calcio en agricultura (cal agrícola) y alimentación animal.
¿Qué es el carbonato de calcio?
El carbonato de calcio es la sal carbonatada del calcio, fórmula CaCO3. Cada unidad fórmula contiene cinco átomos repartidos en tres elementos: uno de calcio, uno de carbono y tres de oxígeno. En masa es aproximadamente 40% calcio elemental, 12% carbono y 48% oxígeno, razón por la cual también funciona como fuente de calcio de alta pureza en aplicaciones de alimentación y suelos.
Se encuentra en toda la naturaleza como los minerales formadores de roca calcita y aragonita. La caliza, el mármol y la creta son predominantemente carbonato de calcio, y el compuesto también constituye las cáscaras de huevo, el coral y las conchas de los organismos marinos. Para el comprador industrial, la distinción relevante no es dónde se formó sino cómo se produjo y clasificó: un GCC grado recubrimiento de 3 micras y una cal agrícola de 40 mesh son el mismo compuesto químico haciendo trabajos muy distintos.
Propiedades clave del carbonato de calcio
El carbonato de calcio es un sólido blanco estable y prácticamente insoluble a temperatura ambiente. Es prácticamente insoluble en agua pura pero reacciona fácilmente con ácidos, liberando dióxido de carbono. Calentado por encima de aproximadamente 825 grados C se calcina, descomponiéndose en óxido de calcio (CaO, cal viva) y CO2 gas. La tabla siguiente resume las propiedades de referencia que los formuladores necesitan con mayor frecuencia en la etapa de especificación.
| Propiedad | Valor típico |
|---|---|
| Fórmula química | CaCO3 |
| Número CAS | 471-34-1 |
| Masa molar | 100,09 g/mol |
| Apariencia | Polvo blanco o sólido cristalino |
| Densidad | ~2,71 g/cm3 (calcita); ~2,83 g/cm3 (aragonita) |
| Dureza Mohs | ~3 (calcita) |
| Temperatura de descomposición | ~825 grados C a CaO + CO2 |
| Solubilidad en agua | Prácticamente insoluble (~0,013 g/L a 25 grados C) |
| pH de la suspensión | ~9 (ligeramente alcalino) |
| Contenido de calcio elemental | ~40% en masa |
La alcalinidad moderada importa en formulación: una suspensión de carbonato de calcio se amortigua en torno a pH 9, razón por la cual el GCC es un neutralizador de ácido y una carga de referencia en papel y por la cual debe combinarse con cuidado con resinas sensibles a los ácidos. Una concesión real a tener en cuenta: por ser tan barato por tonelada, el carbonato de calcio tienta a los formuladores a sobrecargarlo, pero pasada la concentración crítica de volumen de pigmento del sistema la misma carga que aportaba rigidez empieza a costarte brillo, resistencia a la tracción y resistencia al impacto.
GCC vs PCC: carbonato de calcio molido vs precipitado
La decisión de compra más consecuente es GCC frente a PCC. El carbonato de calcio molido es roca extraída, triturada y molida al grado. El carbonato de calcio precipitado se reconstruye químicamente (calcinar la caliza a cal, apagarla y luego carbonatar la lechada de cal con CO recuperado2), lo que permite al productor controlar el tamaño, la forma y la superficie de la partícula. El PCC es más fino y más brillante y tiene un precio más alto; el GCC es más barato y es el valor por defecto para servicio de carga a alta dosificación.
| Atributo | GCC (molido) | PCC (precipitado) |
|---|---|---|
| Fuente | Caliza, mármol, creta molidos | Sintetizado a partir de cal + CO2 |
| Tamaño de partícula típico | ~0,5-100 micras | ~0,03-3 micras (submicra disponible) |
| Forma de partícula | Irregular, romboédrica | Diseñada (escalenoédrica, prismática, etc.) |
| Blancura | ~85-96% (depende del origen) | ~95-98% |
| Costo relativo | Más bajo | Más alto |
| Usos típicos | Plásticos, pintura, selladores, construcción, carga para papel | Recubrimiento de papel premium, pintura de alto brillo, grados alimentarios/farmacéuticos, plásticos especiales |
Para la mayoría de las aplicaciones de carga de alto volumen el GCC es el punto de partida correcto; recurre al PCC solo cuando realmente necesites el tamaño de partícula más fino, mayor blancura o morfología controlada, ya que lo pagas.
Grados y especificaciones del carbonato de calcio
Más allá de GCC frente a PCC, el carbonato de calcio se vende según especificaciones de grado que regulan pureza, blancura y finura. El grado industrial de carga prioriza costo y consistencia; los grados técnicos y de recubrimiento ajustan la brillantez y el corte superior; los grados alimentario, USP y FCC mantienen la máxima pureza con límites controlados de metales pesados. Elija el grado que su aplicación y jurisdicción realmente requieran, y confírmelo contra el Certificado de Análisis (CoA) del lote.
| Grado | CaCO típico3 pureza | Blancura / brillo | Finura típica | Uso representativo |
|---|---|---|---|---|
| Grado industrial de carga | ~95-98% | ~85-92% | ~325 mesh (~44 micras) y más fino | Plásticos, selladores, base de cal agrícola |
| Grado técnico / de recubrimiento | ~98-99% | ~92-96% | ~3-10 micras (opciones recubiertas) | Pintura, papel, carga polimérica premium |
| Grado alimentario / USP / FCC | >=98% (metales controlados) | ~95-98% | Fino, bajo en granulosidad | Formulaciones alimentarias, de suplementos y reguladas |
El lenguaje de grados no está estandarizado entre todos los proveedores, por lo que un CoA de “grado carga” de una planta no es intercambiable con el de otra. Siempre haga coincidir la pureza, el brillo y el corte superior con su especificación, y confirme cualquier estatus regulatorio (alimentario, USP, FCC) contra el CoA y los requisitos de su aplicación y jurisdicción.
Aplicaciones del carbonato de calcio por industria
El carbonato de calcio gana su volumen porque el mismo mineral de bajo costo resuelve problemas distintos en sectores diversos. En plásticos es la carga dominante en tubería, perfiles y masterbatch de cloruro de polivinilo, donde reduce el costo de resina, aumenta la rigidez y la deflexión térmica, y mejora la estabilidad dimensional; cargas de 10-40% son rutinarias, con grados recubiertos que facilitan la dispersión. En pinturas y recubrimientos funciona como pigmento extendedor y agente mateante, reemplazando al óxido de titanio, más costoso, sobre base volumétrica, mientras controla el brillo y la reología.
En papel sirve como carga y como recubrimiento, con el PCC entregando la alta brillantez y opacidad que las plantas buscan en la fabricación alcalina de papel. En caucho es una carga reforzante y semi-reforzante de bajo costo, y en adhesivos y selladores (siliconas, poliuretanos, acrílicos) es el constructor de reología y extendedor estándar. En construcción entra en concreto premezclado, morteros, enlucidos, y como materia prima para cemento y cal. En agricultura, la cal agrícola eleva el pH del suelo y aporta calcio, y en alimentación animal es una fuente primaria de calcio para aves y ganado. El carbonato de calcio también aparece en alimentos como aditivo permitido y fuente de calcio; esta página es solo informativa y no hace afirmaciones de salud ni médicas.
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Metodología y fuentes
El contexto de identidad y propiedades del carbonato de calcio (CAS 471-34-1) en esta guía se ancla al del compuesto registro de PubChemdel compuesto. El marco de comunicación de peligros sigue el Estándar de Comunicación de Peligros de OSHA, 29 CFR 1910.1200. Siempre acuda a la SDS y al CoA vigentes para el grado y lote específicos que maneja.
Preguntas frecuentes sobre el carbonato de calcio
¿Cuál es la masa molar del carbonato de calcio (CaCO3)?
La masa molar del carbonato de calcio es 100.09 g/mol. Se calcula a partir de las masas atómicas de un átomo de calcio (40.08), un átomo de carbono (12.01) y tres átomos de oxígeno (3 x 16.00 = 48.00), que suman 100.09 gramos por mol. Este valor se usa para estequiometría y dosificación en cálculos de alimentación animal, agrícolas e industriales.
¿Cuál es la fórmula química del carbonato de calcio?
La fórmula química del carbonato de calcio es CaCO3. Representa un catión de calcio (Ca2+) enlazado a un anión carbonato (CO32-). El número de registro CAS del compuesto es 471-34-1, que es el identificador que debe referenciar en órdenes de compra, solicitudes de SDS y un Certificado de Análisis.
¿Cuántos átomos hay en el carbonato de calcio?
Una unidad fórmula de carbonato de calcio (CaCO3) contiene cinco átomos repartidos en tres elementos: un átomo de calcio, un átomo de carbono y tres átomos de oxígeno. El carbono y los tres oxígenos forman juntos el grupo carbonato (CO32-), que lleva una carga 2- balanceada por la carga 2+ del ion calcio.
¿Cuánto calcio elemental hay en el carbonato de calcio?
El carbonato de calcio es aproximadamente 40% calcio elemental en masa (40.08 de 100.09 g/mol). Este alto contenido de calcio es la razón por la que es una de las fuentes de calcio más económicas para alimentación animal, enmienda de suelos y uso industrial. Para dosificación, aproximadamente 1,000 kg de carbonato de calcio puro aportan unos 400 kg de calcio elemental.
¿Cuáles son los nombres comunes del carbonato de calcio?
El carbonato de calcio se conoce por varios nombres comunes y minerales según la forma: caliza, mármol y creta son todas formas rocosas, mientras que calcita y aragonita son los nombres minerales cristalinos. En la industria se vende como carbonato de calcio molido (GCC), carbonato de calcio precipitado (PCC), blanco de España y cal agrícola (ag-lime). Todos comparten la fórmula CaCO3.
¿Cuál es el pH del carbonato de calcio?
Una lechada o suspensión de carbonato de calcio es ligeramente alcalina, típicamente alrededor de pH 9 (comúnmente citada en el rango de 9 a 10 según la concentración y la exposición al CO2 . Esta basicidad es la razón por la que el carbonato de calcio se usa como neutralizador de ácidos, como relleno alcalino en papel y como enmienda del pH del suelo que contrarresta suelos ácidos.
¿Cuál es la diferencia entre GCC y PCC?
El carbonato de calcio molido (GCC) es piedra caliza, mármol o creta extraídos y molidos a tamaño; el carbonato de calcio precipitado (PCC) se sintetiza a partir de cal y CO2, lo que da un producto más fino, más brillante y con tamaño de partícula controlado a un precio mayor. El GCC es la opción por defecto para carga de relleno a alta dosificación; el PCC se elige cuando se necesita tamaño de partícula submicrónico, mayor brillo o forma de partícula diseñada.
¿Qué ocurre cuando se calienta el carbonato de calcio?
Cuando se calienta por encima de aproximadamente 825 grados C, el carbonato de calcio sufre calcinación y se descompone en óxido de calcio (CaO, conocido como cal viva) y dióxido de carbono gaseoso (CO2). Esta reacción es la base de las industrias de la cal y el cemento. Por lo demás, el carbonato de calcio es térmicamente estable a las temperaturas de procesamiento de la mayoría de los plásticos y recubrimientos.
¿Dónde se extrae y se obtiene el carbonato de calcio?
El carbonato de calcio se extrae de yacimientos de piedra caliza, mármol y creta, que se encuentran en todos los continentes, y luego se tritura y muele para obtener GCC; el PCC se fabrica en plantas químicas a partir de cal extraída de cantera. Al ser un mineral naturalmente abundante, es uno de los minerales industriales más disponibles.
Aviso: Este artículo se proporciona únicamente como referencia industrial e informativa general y se compila a partir de fuentes públicas autorizadas. Los valores de las propiedades son típicos y no una especificación garantizada; rige el Certificado de Análisis del lote que usted compre. El carbonato de calcio se describe aquí para uso industrial, agrícola y profesional. Nada en esta página constituye una afirmación o consejo médico, de salud o de eficacia. Consulte siempre la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) vigente antes de la manipulación, el almacenamiento o el transporte, y confirme el grado, el estatus regulatorio y la idoneidad para su aplicación y jurisdicción.