Carbonato de cálcio (CaCO3, CAS 471-34-1) é um sal mineral branco de ocorrência natural, com massa molar de 100,09 g/mol, comercializado industrialmente em duas formas: carbonato de cálcio moído (GCC), obtido pela moagem de calcário, mármore ou giz, e carbonato de cálcio precipitado (PCC), sintetizado para um tamanho de partícula mais fino e controlado. É uma das cargas e extensores minerais de maior volume no mercado, usado para agregar volume, brancura e rigidez a plásticos, tintas e revestimentos, papel, borracha, adesivos e selantes, e materiais de construção, e para fornecer cálcio na agricultura (calcário agrícola) e na nutrição animal.
O que é o carbonato de cálcio?
O carbonato de cálcio é o sal de carbonato do cálcio, de fórmula CaCO3. Cada unidade de fórmula contém cinco átomos distribuídos em três elementos: um cálcio, um carbono e três oxigênios. Em massa, é aproximadamente 40% de cálcio elementar, 12% de carbono e 48% de oxigênio, por isso também funciona como fonte de cálcio de alta pureza em aplicações de ração e solo.
Ocorre em toda a natureza nos minerais formadores de rocha calcita e aragonita. Calcário, mármore e giz são predominantemente carbonato de cálcio, e o composto também constitui cascas de ovo, corais e as conchas de organismos marinhos. Para o comprador industrial, a distinção relevante não é onde se formou, mas como foi produzido e classificado: um GCC de 3 mícrons grau coating e um calcário agrícola de 40 mesh são o mesmo produto químico fazendo trabalhos muito diferentes.
Principais propriedades do carbonato de cálcio
O carbonato de cálcio é um sólido branco estável e praticamente insolúvel à temperatura ambiente. É praticamente insolúvel em água pura, mas reage prontamente com ácidos, liberando dióxido de carbono. Aquecido acima de cerca de 825 graus C, calcina, decompondo-se em óxido de cálcio (CaO, cal virgem) e CO2 gás. A tabela abaixo resume as propriedades de referência que os formuladores mais frequentemente precisam na fase de especificação.
| Propriedade | Valor típico |
|---|---|
| Fórmula química | CaCO3 |
| Número CAS | 471-34-1 |
| Massa molar | 100,09 g/mol |
| Aparência | Pó branco ou sólido cristalino |
| Densidade | ~2,71 g/cm3 (calcita); ~2,83 g/cm3 (aragonita) |
| Dureza Mohs | ~3 (calcita) |
| Temperatura de decomposição | ~825 graus C para CaO + CO2 |
| Solubilidade em água | Praticamente insolúvel (~0,013 g/L a 25 graus C) |
| pH da suspensão | ~9 (levemente alcalino) |
| Teor de cálcio elementar | ~40% em massa |
A leve alcalinidade importa na formulação: uma suspensão de carbonato de cálcio tampona em torno de pH 9, por isso o GCC é um neutralizador de ácidos e carga de uso corrente no papel e por isso precisa ser combinado com cuidado com resinas sensíveis a ácidos. Uma contrapartida real a planejar: por ser tão barato por tonelada, o carbonato de cálcio tenta os formuladores a sobrecarregá-lo, mas, passada a concentração crítica de volume de pigmento do sistema, a mesma carga que agregou rigidez começa a custar brilho, resistência à tração e resistência ao impacto.
GCC vs PCC: carbonato de cálcio moído vs precipitado
A decisão de compra mais consequente é GCC versus PCC. O carbonato de cálcio moído é rocha extraída, britada e moída até o grau desejado. O carbonato de cálcio precipitado é reconstruído quimicamente (calcinar o calcário para obter cal, hidratá-la e depois carbonatar o leite de cal com CO recuperado2), o que permite ao produtor controlar o tamanho, a forma e a superfície da partícula. O PCC é mais fino e mais branco e tem preço mais alto; o GCC é mais barato e o padrão para serviço de carga em alta dosagem.
| Atributo | GCC (moído) | PCC (precipitado) |
|---|---|---|
| Fonte | Calcário, mármore e giz moídos | Sintetizado a partir de cal + CO2 |
| Tamanho de partícula típico | ~0,5-100 mícrons | ~0,03-3 mícrons (submícron disponível) |
| Forma da partícula | Irregular, romboédrica | Engenheirada (escalenoédrica, prismática, etc.) |
| Brancura | ~85-96% (dependente da fonte) | ~95-98% |
| Custo relativo | Menor | Maior |
| Usos típicos | Plásticos, tinta, selantes, construção, carga para papel | Revestimento de papel premium, tinta de alto brilho, graus alimentício/farmacêutico, plásticos de especialidade |
Para a maioria das aplicações de carga em alto volume, o GCC é o ponto de partida correto; recorra ao PCC apenas quando você genuinamente precisar do tamanho de partícula mais fino, da brancura maior ou da morfologia controlada, pois você paga por isso.
Graus e especificações do carbonato de cálcio
Além da distinção entre GCC e PCC, o carbonato de cálcio é vendido conforme especificações de grade que regem pureza, brancura e finura. O grade de carga industrial prioriza custo e consistência; os grades técnico e para revestimento restringem brilho e top-cut; os grades alimentício, USP e FCC mantêm a maior pureza, com limites controlados de metais pesados. Escolha o grade que sua aplicação e jurisdição realmente exigem e, em seguida, confirme-o no Certificado de Análise (CoA) do lote.
| Grade | Pureza típica de CaCO3 pureza | Brancura / brilho | Finura típica | Uso representativo |
|---|---|---|---|---|
| Grade de carga industrial | ~95-98% | ~85-92% | ~325 mesh (~44 micra) e mais fino | Plásticos, selantes, base de ag-lime |
| Grade técnico / para revestimento | ~98-99% | ~92-96% | ~3-10 micra (opções revestidas) | Tinta, papel, carga premium para polímeros |
| Grade alimentício / USP / FCC | >=98% (metais controlados) | ~95-98% | Fino, baixo teor de granulometria grosseira | Alimentos, suplementos e formulações regulamentadas |
A terminologia de grau não é padronizada entre todos os fornecedores, portanto, um CoA de “grau de carga” de uma usina não é intercambiável com o de outra. Sempre ajuste pureza, brilho e top-cut à sua especificação e confirme qualquer status regulatório (alimentício, USP, FCC) no CoA e nos requisitos da sua aplicação e jurisdição.
Aplicações do carbonato de cálcio por indústria
O carbonato de cálcio conquista seu volume porque o mesmo mineral de baixo custo resolve problemas diferentes em vários setores. Em plásticos, é a carga dominante em tubos, perfis e masterbatch de policloreto de vinila, onde reduz o custo da resina, aumenta a rigidez e a temperatura de deflexão térmica e melhora a estabilidade dimensional; cargas de 10-40% são rotineiras, com os grades revestidos auxiliando a dispersão. Em tintas e revestimentos, atua como pigmento extensor e agente de matização, substituindo o dióxido de titânio, mais caro, em base volumétrica, enquanto controla brilho e reologia.
Em papel, serve tanto como carga quanto como revestimento, com o PCC oferecendo a alta brancura e opacidade que as fábricas buscam na fabricação de papel alcalino. Em borracha, é uma carga reforçante e semirreforçante de baixo custo, e em adesivos e selantes (silicones, poliuretanos, acrílicos) é o construtor de reologia e extensor padrão. Na construção, entra em concreto usinado, argamassas, rebocos e como matéria-prima para cimento e cal. Na agricultura, o ag-lime eleva o pH do solo e fornece cálcio e, na alimentação animal, é uma fonte primária de cálcio para aves e gado. O carbonato de cálcio também aparece em alimentos como aditivo permitido e fonte de cálcio; esta página é meramente informativa e não faz nenhuma alegação médica ou de saúde.
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Metodologia e fontes
O contexto de identidade e propriedades do carbonato de cálcio (CAS 471-34-1) neste guia está ancorado no do composto registro PubChemdo composto. O enquadramento de comunicação de perigos segue o Hazard Communication Standard da OSHA, 29 CFR 1910.1200. Sempre consulte o SDS e o CoA atuais do grade e lote específicos que você manuseia.
Perguntas Frequentes sobre Carbonato de Cálcio
Qual é a massa molar do carbonato de cálcio (CaCO3)?
A massa molar do carbonato de cálcio é 100,09 g/mol. É calculada a partir das massas atômicas de um átomo de cálcio (40,08), um átomo de carbono (12,01) e três átomos de oxigênio (3 x 16,00 = 48,00), que somam 100,09 gramas por mol. Esse valor é usado para estequiometria e dosagem em cálculos de ração, agrícolas e industriais.
Qual é a fórmula química do carbonato de cálcio?
A fórmula química do carbonato de cálcio é CaCO3. Representa um cátion de cálcio (Ca2+) ligado a um ânion carbonato (CO32-). O número de registro CAS do composto é 471-34-1, que é o identificador que você deve referenciar em pedidos de compra, solicitações de SDS e no Certificado de Análise.
Quantos átomos existem no carbonato de cálcio?
Uma unidade de fórmula de carbonato de cálcio (CaCO3) contém cinco átomos distribuídos em três elementos: um átomo de cálcio, um átomo de carbono e três átomos de oxigênio. O carbono e os três oxigênios formam juntos o grupo carbonato (CO32-), que carrega uma carga 2- equilibrada pela carga 2+ do íon cálcio.
Quanto cálcio elementar há no carbonato de cálcio?
O carbonato de cálcio é cerca de 40% cálcio elementar em massa (40,08 de 100,09 g/mol). Esse alto teor de cálcio é o motivo pelo qual é uma das fontes mais econômicas de cálcio para alimentação animal, correção de solo e uso industrial. Para dosagem, aproximadamente 1.000 kg de carbonato de cálcio puro fornecem cerca de 400 kg de cálcio elementar.
Quais são os nomes comuns do carbonato de cálcio?
O carbonato de cálcio é conhecido por vários nomes comuns e minerais, dependendo da forma: calcário, mármore e giz são todas formas rochosas, enquanto calcita e aragonita são os nomes minerais cristalinos. Na indústria, é vendido como carbonato de cálcio moído (GCC), carbonato de cálcio precipitado (PCC), whiting e cal agrícola (ag-lime). Todos compartilham a fórmula CaCO3.
Qual é o pH do carbonato de cálcio?
Uma pasta ou suspensão de carbonato de cálcio é levemente alcalina, tipicamente em torno de pH 9 (comumente citado na faixa de 9 a 10 dependendo da concentração e da exposição ao CO2 exposição. Essa basicidade é a razão pela qual o carbonato de cálcio é usado como neutralizante de ácidos, carga alcalina em papel e corretivo de pH do solo que contrabalança solos ácidos.
Qual é a diferença entre GCC e PCC?
O carbonato de cálcio moído (GCC) é calcário, mármore ou giz extraído e moído até a granulometria desejada; o carbonato de cálcio precipitado (PCC) é sintetizado a partir de cal e CO2, resultando em um produto mais fino, mais branco, com granulometria controlada e preço mais elevado. O GCC é a opção padrão para serviço de carga em alta concentração; o PCC é escolhido quando se precisa de granulometria submícron, maior alvura ou formato de partícula engenheirado.
O que acontece quando o carbonato de cálcio é aquecido?
Quando aquecido acima de aproximadamente 825 graus C, o carbonato de cálcio sofre calcinação, decompondo-se em óxido de cálcio (CaO, conhecido como cal virgem) e gás dióxido de carbono (CO2). Essa reação é a base das indústrias de cal e cimento. Fora isso, o carbonato de cálcio é termicamente estável nas temperaturas de processamento da maioria dos plásticos e revestimentos.
Onde o carbonato de cálcio é extraído e obtido?
O carbonato de cálcio é extraído de depósitos de calcário, mármore e giz, que ocorrem em todos os continentes, e então britado e moído até virar GCC; o PCC é fabricado em plantas químicas a partir de cal extraída. Como mineral naturalmente abundante, é um dos minerais industriais de maior disponibilidade.
Aviso: Este artigo é fornecido apenas para referência industrial e informativa geral e é compilado a partir de fontes públicas autoritativas. Os valores de propriedades são típicos e não constituem especificação garantida; o Certificado de Análise do lote adquirido prevalece. O carbonato de cálcio é descrito aqui para uso industrial, agrícola e profissional. Nada nesta página constitui alegação ou orientação médica, de saúde ou de eficácia. Sempre consulte a Ficha de Dados de Segurança (FDS) atual antes do manuseio, armazenamento ou transporte, e confirme o grau, o status regulatório e a adequação para sua aplicação e jurisdição.