石灰岩から純粋な炭酸カルシウムを抽出する方法
概要
石灰岩は炭酸カルシウム（CaCO3）からなる堆積岩で、貝殻やサンゴなどの海洋生物の死骸が海底に堆積して形成されます。純粋な炭酸カルシウムだけでなく、シリカ（砂）、酸化鉄、泥などの不純物が混在していることが多いです。炭酸カルシウムは歯磨き粉、ガム、石鹸、接着剤、制酸剤などに利用され、最も純粋な形は白い大理石です。
純粋な炭酸カルシウムを得るには、純粋な石灰岩が産出する地域（例：英国ピーク地区）から採掘する方法と、混合石灰岩から化学的に分離する方法があります。
必要なもの
- 塩酸（希釈）
- フィルター紙
- シュウ酸
- イオン交換水（脱イオン水）
- ビーカー
- 乾燥用オーブン（120℃）
手順
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石灰岩を粉砕し、希塩酸で溶解します。不溶性のシリカなどはフィルター紙で除去します。
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シュウ酸（H2C2O4）を加えると、残存するカルシウムイオンと反応してシュウ酸カルシウム（CaC2O4）が沈殿します。沈殿物を脱イオン水で洗浄し、ビーカーに移します。
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希塩酸を加えてシュウ酸カルシウムを溶解させ、塩化カルシウム（CaCl2）に変えます。
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濃塩化ナトリウム（Na2CO3）を加えると、塩化カルシウムと反応して炭酸カルシウム（CaCO3）が沈殿します。
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生成した炭酸カルシウム沈殿をフィルターで回収し、洗浄後に120℃のオーブンで乾燥させ、純粋な炭酸カルシウム粉末を得ます。