Đá vôi là loại khoáng sản được dùng rất nhiều trong đời sống hằng ngày, đặc biệt trong lĩnh vực xử lý nước thải, ngành xây dựng để phục vụ cho con người.
Vậy đá vôi là gì? Thành phần cấu tạo ra sao? Có những ứng dụng gì trong đời sống? Cùng tìm hiểu ngay trong bài viết này của CNSG nhé!
Đá vôi là đá gì?
- Đá vôi là khoáng sản có trữ lượng lớn, thực tế là loại đá trầm tích, bao gồm các khoáng vật canxit và các dạng kết tinh khác nhau của canxi cacbonat.
- Đá vôi còn được gọi là calcium carbonate, là một trong những vật liệu hữu ích và rất linh hoạt trong đời sống con người. Đá vôi rất phổ biến và được tìm thấy trên thế giới trong đá biến chất, trầm tích và đá lửa.
- Trong thực tế khai thác, loại đá này ít khi ở dạng tinh khiết mà thường sẽ lẫn với các tạp chất như đá macma, đá phiến silic, đất sét, silica, bùn, cát…
- Đá vôi không chỉ có màu trắng như nhiều người vẫn nghĩ mà còn có màu sắc đa dạng từ trắng đến màu tro, xanh nhạt và cả màu hồng sẫm, màu đen.
- Đá vôi có độ cứng ở mức 3, không cứng bằng đá cuội. Cường độ chịu lực nén 45 -80 MPa, khối lượng riêng khoảng 2600-2800 kg/m3, độ hút nước 0,2 ÷ 0,5%.
- Trong tự nhiên, canxi cacbonat có mặt ở khắp mọi nơi trên thế giới, chiếm 4% lớp vỏ trái đất. Hình thức phổ biến dễ nhận thấy nhất là: đá vôi, đá phấn, đá cẩm thạch.
Công thức hóa học của đá vôi
Thành phần chính của đá vôi là canxi cacbonat có công thức hóa học là: CaCO3
Tính chất hóa học của canxi cacbonat
- Tác dụng với axit mạnh, giải phóng đioxit cacbon: CaCO3 + 2HCl —> CaCl2 + CO2 + H2O
- Khi bị nung nóng, giải phóng đioxit cacbon (trên 825 độ C nếu là CaCO3) để tạo oxit canxi và được gọi là vôi sống: CaCO3 —> CaO + CO2
- Canxi cacbonat sẽ phản ứng với nước có hòa tan đioxit cacbon để tạo thành bicacbonat canxi tan trong nước: CaCO3 + CO2 +H2O—> Ca(HCO3)2
Các loại đá vôi thông dụng ngày nay
- Đá vôi nhiều silic là loại đá vôi có cường độ cao hơn nhưng lại là loại đá giòn và cứng.
- Đá vôi đôlômit có các tính năng cơ học tốt hơn so với đá vôi thường.
- Đá vôi chứa nhiều sét (lớn hơn 3%) thì độ bền nước kém.
- Travertine là một loại đa dạng, được hình thành dọc theo các dòng suối; đặc biệt xuất hiện ở những nơi có thác nước và quanh suối nước nóng hoặc lạnh.
- Đá Tufa là loại đá vôi xốp được tìm thấy gần các thác nước hay là được hình thành khi các khoáng chất cacbonat kết tủa ra khỏi vùng nước nóng.
- Coquina là một đá vôi kết hợp kém bao gồm các loại vỏ sò hay các mảnh san hô.
Ứng dụng của đá vôi
- Trong các ngành công nghiệp xây dựng, cẩm thạch hoặc là thành phần chính góp phần cấu thành của xi măng hoặc ứng dụng nhằm sản xuất ra vôi.
- Đá vôi được sử dụng khá phổ biến trong ngành sơn, trong đó CaCO3 được xem là chất độn chính. Sự phân bố kích thước hạt canxi cacbonat và độ mịn có ảnh hưởng đến độ trắng sáng của quá trình sơn pH.
- Đá vôi ngoài thực tế thường có khả năng ăn mòn thấp, độ ổn định pH ổn định, nhờ đó được ứng dụng nhằm nâng cao tính năng chống ăn mòn sản phẩm.
- Canxi cacbonat cũng được ứng dụng nhằm góp phần tăng khả năng quang học của sơn và trọng lượng của sơn, trong đó đá vôi chiếm 60% hàm lượng trong sản xuất sơn.
- Ứng dụng trong xử lý môi trường nước: Canxi cacbonat có khả năng hấp thu các khí độc tích tụ ở đáy ao như: NH3, CO2, H2S, …và axit trong nước. Giảm tỷ trọng kim loại độc hại, kim loại nặng có trong ao nuôi. Đá vôi giúp phân hủy xác tảo, các chất lơ lửng, bụi bẩn trong ao nuôi, giúp ổn định độ pH và cân bằng môi trường nước. Canxi cacbonat giúp hạn chế có váng, ổn định màu nước, làm sạch nước, tăng lượng oxy hòa tan trong nước.
- Bên cạnh đó đá vôi còn hạn chế vi khuẩn, mầm bệnh có hại trong nước, vi khuẩn phát sáng trong ao nuôi…
- Trong y tế, đá vôi đóng vai trò quan trọng là thuốc bổ sung khẩu phần canxi giá rẻ, chất khử chua. Nó cũng được sử dụng trong công nghiệp dược phẩm làm chất nền thuốc viên từ loại dược phẩm khác.
- Trong việc tráng men đồ gốm sứ, CaCO3 còn được biết đến là chất làm trắng.
- Đá vôi là thành phần chính của phấn viết ngày nay, phấn viết bảng, có thể làm ngay thạch cao, canxi cacbonat hoặc sunfat canxi ngậm nước.
Một số hình thức sử dụng đá vôi trong lĩnh vực xây dựng
Trong lĩnh vực xây dựng, đá vôi là vật liệu xây dựng được ứng dụng khá nhiều tạo thành những kết cấu công trình vững chắc, có khả năng chịu được nhiệt độ, độ mài mòn và kháng khuẩn môi trường,…
Vôi sống
Vôi sống là vôi dùng trong xây dựng được tạo ra từ quá trình nung đá vôi ở nhiệt độ cao, có thể xác định trên 900 độ C.
Sản phẩm của vôi sống mang lại phản ứng hóa học cao, thường được sử dụng trong ngành công nghiệp xử lý nước thải, công nghiệp luyện kim, điều chỉnh độ pH, môi trường gia cố nền đất, chất ăn da, hấp thụ khí axit…
Bột vôi
Bột vôi thu được khi cho vôi sống tác dụng với nước, còn gọi là vôi bột ở dạng tinh thể không màu hay bột có màu trắng.
Vôi bột cũng có thể xảy ra các phản ứng kết tủa khi trộn dung dịch có chứa Canxi clorua với dung dịch chứa Natri hidroxit NaOH. Loại vôi bột này thường được sử dụng trong ngành nông nghiệp trồng trọt.