趣話碳酸鈣

華雪瑩

同學們，大家可能見過天安門前的華表、金水橋上的石獅、人民英雄紀念碑四周的浮雕。但你是否知道，閃閃發光的珍珠、潔白如雪的漢白玉、像水晶般晶瑩剔透的冰洲石……它們的化學成分都是碳酸鈣。

各顯奇能的碳酸鈣家族

據地質資料表明，地殼中所含的鈣元素為3.45%，其中大部分是以碳酸鈣的形式存在的。碳酸鈣主要以石灰石、大理石、方解石、白堊等礦物的形式存在于自然界中。

這些礦物的形成經歷了漫長的歲月，原始地幔含=氧化碳的巖漿在運動中上升與地殼中的花崗巖發生了化學反應而生成了石灰巖。古生代的大量貝殼、珊瑚等海洋生物的軀殼是由碳酸鈣構成的，這些生物死后，其軀殼沉積于海底，慢慢形成石灰石礦床——石灰巖。由于地殼的不斷運動，滄桑巨變，海底升高變成了陸地，這些礦床隆起又變成了巍峨的山脈。在石灰巖層隆起的過程中。地下措漿上升或接近了石灰巖層，在高溫高壓下經過重結晶，石灰石就變成了大理石。而方解石是在低于30℃的溫度下轉化成的菱面體，白堊則是線度小于0.01 mm的方解石和由孔蟲、藻類、軟體動物等形成的生物化學沉積巖。

石灰巖在地殼中的含量僅次于含有硅酸鹽的巖石，一般為青灰色，因含雜質不同而呈現不同的顏色。石灰巖大量用于燒制石灰，故稱石灰石。

石灰石主要用作建筑材料或原料。還可用作煉鋼鐵時的助熔劑、除渣劑等。我國每年開采石灰石高達上萬億噸。

大理石早年稱為“文石”，因其主要產于云南，故又稱“云石”，最早大量開采于大理市，久負盛名，因此人們又把它叫作“大理石”。近年來，我國許多省市都相繼開發出大理石礦。大理石硬度一般為3.5～4.0，性脆、純凈的大理石又稱“漢白玉”。

白堊是白色、疏松多孔的固體，磨成細粉，可作橡膠制品的充填物，還可以制粉筆、太向粉等。

冰洲石是非常純凈的方解石，它是無色、透明的棱面結晶體，有著奇妙的魔力，若把它放在一張人物的照片上，你將會看到重像：一劉鼻子、兩張嘴巴、四只耳朵、兩雙眼睛，這種現象被稱作“雙折射”。因此，冰洲石廣泛應用于光學儀器的制造上。

碳酸鈣不溶于水，但能溶于含有二氧化碳的水中，生成碳酸氫鈣。溶有碳酸氫鈣的水溶液如果受熱或遇壓強突然變小時。溶解在水里的碳酸氫鈣又會分解重新變成碳酸鈣沉積下來，同時放出二氧化碳。

在自然界里，常年重復著這樣的變化。日秋月累就形成了像廣西桂林地區的石灰巖溶洞里那樣奇特的鐘乳石、石筍、石柱等。碳酸鈣家族形成許多不同的礦物并且有廣泛的用途，是寶貴的財富。

與碳酸鈣有關的神話故事

我想，同學們一定都看過《西游記》這部神話故事。

你知道太上老君為什么不能將孫悟空煉化嗎？因為古時候煉丹使用的爐子是煤炭爐，其最高溫度只能達到1200 ℃左右。因為孫悟空是石猴，石頭的主要成分為二氧化硅，二氧化硅的熔點為1600℃左右，因此用普通的煤炭爐的確是煉不掉的！看來這是很有道理的。

那么，孫悟空為什么會被煉成火眼金睛呢？原來二氧化硅在八卦爐1200℃的高溫下發生了玻璃化，形成了玻璃鏡。同學們都知道，玻璃鏡能夠成等大的虛像，所以具備了類似照妖鏡之類的作用，可以看出誰是妖精。誰是好人啦！

八卦爐又為什么會壞掉呢？原來孫悟空的組成遠非二氧化硅那么簡單，還有一部分碳酸鈣，在八卦爐內1200℃高溫的作用下，碳酸鈣發生了分解反應。二氧化碳氣體使得八卦爐內的壓強不斷增大，最終導致八卦爐爆炸，這樣孫悟空便破爐而出！

那么，孫悟空破爐之后為何變得狂暴呢？這是因為他身上的碳酸鈣又變成了氧化鈣的緣故，氧化鈣吸收空氣中的水分發生化學反應會釋放出熱量，故而狂躁不安。

可后來孫悟空為啥又溫和了呢？還保護唐僧一起去西天取經了呢？原來，如來把孫悟空壓在五指山下，經過常年的風吹日曬，天長日久，孫悟空身上的氧化鈣又吸收了雨水，隨后變成了氫氧化鈣，所以性情也就變得溫和了。

由此看來，吳承恩也是個不可小覷的化學高手啊！

責任編輯 彭德利