Đá vôi là gì? Đặc điểm, phân loại và ứng dụng của đá vôi

Hóa họcĐá vôi là gì? Đặc điểm, phân loại và ứng dụng của...

Ngày đăng:

5
(1)

Đá vôi có vẻ ngoại hình đơn sơ nhưng là nguồn tài nguyên quan trọng trong lĩnh vực xây dựng và nhiều lĩnh vực khác nhau. Vậy bạn đã hiểu rõ đá vôi là gì? Cấu trúc hóa học và ứng dụng của nó chưa? Hãy cùng DINHNGHIA tìm hiểu về “kim loại trắng” này và những điều thú vị đá vôi mang lại cho cuộc sống hàng ngày nhé

Đá vôi là gì?

Đá vôi thuộc vào loại đá trầm tích, được hình thành từ khoáng vật calcit và aragonit kết tinh khác nhau của calci cacbonat (CaCO3).

Đá vôi thường không xuất hiện ở dạng tinh khiết mà thường chứa các tạp chất như đá phiến silic, silica, bùn, cát, bitum, đá mácma, đất sét tạo nên sự đa dạng màu sắc từ trắng đến màu tro, xanh nhạt, vàng, hồng sẫm và đen.

Tại Việt Nam, có nhiều địa điểm có nguồn đá vôi dồi dào như: núi Tai Mèo, động Phong Nha, Vịnh Hạ Long, đồng bằng Karst, hang động Karst và các vùng núi đá vôi bị xâm thực.

Đá vôi
Đá vôi

Đặc điểm của đá vôi

Canxi cacbonat là một thành phần chính của đá vôi chiếm hơn 4% trong lớp vỏ trái đất. Trong tự nhiên, đá phấn, đá vôi và đá cẩm thạch là những hình thức phổ biến thể hiện đặc điểm của đá vôi CaCO3, đá vôi được tạo thành từ trầm tích của lớp vỏ ốc nhỏ hóa thạch, sò, và san hô qua hàng triệu năm.

Độ cứng của đá vôi là 3, thấp hơn so với đá cuội, thường bị tạo bọt khi tiếp xúc với giấm chua. Khối lượng riêng dao động khoảng 2,6-2,8 g/cm³, với cường độ chịu nén từ 45 đến 80 MPa.

Các loại đá vôi có hàm lượng silic cao nên sẽ có độ cứng cao, nhưng lại khá giòn. So với các loại đá vôi thông thường, đá vôi đôlômit thường có tính chất cơ học vượt trội hơn. Các loại đá vôi chứa hàm lượng đất sét trên 3% thường có độ bền nước kém.

Đặc điểm của đá vôi
Đặc điểm của đá vôi

Công thức, tính chất hóa học của đá vôi

Công thức hóa học của đá vôi

Công thức hóa học xảy ra theo 2 chiều:

(1) CaCO3+CO2+H2O ↔ Ca(HCO3)2 (2)

  • Từ (1) → (2) của phương trình biểu diễn quá trình xâm thực núi đá vôi.
  • Từ (2) → (1) cho thấy sự hình thành thạch nhũ trong các hang động.
Công thức hóa học của đá vôi
Công thức hóa học của đá vôi

Tính chất hóa học của đá vôi

Canxi cacbonat (CaCO3) mang tính chất đặc trưng của cacbonat nên sẽ có những tính chất hóa học sau:

Phản ứng với axit

Khi phản ứng cùng HCl sẽ tạo ra muối canxi clorua (CaCl2), khí CO2 (carbon đioxit) và nước.

CaCO3+2HCl → CaCl2+CO2+H2O

Phản ứng với nước

Đá vôi không tan hoàn toàn trong nước, nhưng khi phản ứng nước sẽ hòa tan CO2 tạo nên Bicacbonat canxi có thể hòa tan trong nước.

CaCO3+CO2+H2O → Ca(HCO3)2

Phản ứng nung nóng

Khi đá vôi được nung nóng giải phóng đioxit cacbon (trên 825∘C trong trường hợp của CaCO3), phân hủy thành canxi oxit thường được gọi là vôi sống, dùng làm chất kết dính trong xây dựng và sản xuất xi măng.

CaCO3 → CaO+CO2

Tính chất hóa học của đá vôi
Tính chất hóa học của đá vôi

Các loại đá vôi phổ biến nhất

Đá vôi có mặt ở khắp nơi trên trái đất, chính vì thế đây là một trong những vật liệu thô được sử dụng rộng rãi. Dưới đây là một số loại đá vôi quan trọng thường xuyên được sử dụng:

  • Đá vôi nhiều silic.
  • Đá vôi đôlômit.
  • Đá vôi nhiều sét.
  • Đá vôi Travertine.
  • Đá vôi Tufa (đá vôi xốp).
  • Đá vôi Coquina.

Mặc dù đá vôi rất phong phú nhưng chỉ có một số ít có chất lượng đủ cao để được đưa vào sử dụng. Nếu phân loại kỹ theo thành phần thì còn nhiều loại khác như: đá sét, đá vôi đoolomit, Macno – dolomit,…

Các loại đá vôi phổ biến nhất
Các loại đá vôi phổ biến nhất

Phân loại các dạng đá vôi thường gặp

Phân loại dựa vào thành phần khoáng vật

Đá vôi được chia làm hai loại chính là đá vôi và đôlômit. Tuy nhiên sẽ có những loại đá chuyển tiếp trung gian khác từ đá vôi và sét, đá vôi và silit hoặc vật chất hữu cơ và đá vôi. Mỗi sự chuyển tiếp trung gian sẽ mang lại đặc tính và ứng dụng riêng biệt, nói lên sự đa dạng của nguồn nguyên liệu này.

Phân loại dựa vào thành phần khoáng vật
Phân loại dựa vào thành phần khoáng vật

Phân loại dựa vào thành phần khoáng vật và thành phần không tan

Khi sử dụng phương pháp phân loại này, có tới hơn 20 loại đá vôi được xác định, bao gồm:

  • Đá sét
  • Macnơ – sét
  • Đá sét chứa vôi và dolomit
  • Macnơ – sét chứa dolomit
  • Macnơ – sét chứa dolomit
  • Macnơ
  • Macnơ chứa dolomit
  • Macnơ – dolomit chứa vôi
  • Macnơ – sét – dolomit – vôi
  • Macnơ – đôlômit
  • Đá vôi
  • Đá vôi chứa sét
  • Đá vôi chứa dolomit – sét
  • Đá vôi chứa sét – đôlômit
  • Đá vôi chứa dolomit
  • Đôlômit
  • Đôlômit chứa vôi – sét
  • Đôlômit chứa sét – vôi
  • Đôlômit chứa sét
  • Đôlômit – vôi
  • và nhiều loại khác,…

Quá trình phân loại này giúp hiểu rõ các đặc tính và thành phần của từng loại đá vôi, hỗ trợ trong việc tối ưu hóa khi sử dụng chúng. Việc này còn tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể trong ngành công nghiệp và ứng dụng khác nhau.

Phân loại dựa vào thành phần khoáng vật và thành phần không tan
Phân loại dựa vào thành phần khoáng vật và thành phần không tan

Phân loại dựa vào các dạng đá vôi sản xuất

Thông qua phương pháp điều chế sản xuất sẽ phân chia thành:

  • Đá phấn: đá phấn là một loại đá trầm tích khá mềm, tơi xốp, màu trắng đây là một dạng của đá vôi tự nhiên chủ yếu chứa các ẩn tinh của khoáng vật canxit tới 99%. Thường được sử dụng trong cả lĩnh vực mỹ phẩm, địa chất học và phân bón vôi cho đồng ruộng.
  • Vôi bột: dạng tinh thể không màu hay bột trắng có hình dạng mịn, dễ trải đều trong các hỗn hợp và dung dịch. Vôi bột cũng có thể kết tủa xuống khi trộn dung dịch có chứa Canxi clorua với dung dịch chứa Natri hidroxit NaOH. Sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ xây dựng đến nông nghiệp và công nghiệp hóa chất.
  • Vôi sống: được tạo ra từ quá trình nung đá vôi ở nhiệt độ cao trên 900 độ C. Được sử dụng trong ngành công nghiệp luyện kim, hấp thụ khí axit, điều chỉnh độ pH, gia cố nền đất, chất ăn da,…
Phân loại dựa vào các dạng đá vôi sản xuất
Phân loại dựa vào các dạng đá vôi sản xuất

Ứng dụng của đá vôi

Đá vôi, hay canxi cacbonat, là một nguồn nguyên liệu phổ biến và có giá thành khá rẻ, với đa dạng ứng dụng trong sản xuất và đời sống.

Dưới đây là một số ứng dụng nổi bật của canxi cacbonat:

  • Xây dựng và sản xuất xi măng: thường được sử dụng trong ngành công nghiệp xây dựng, cùng với cẩm thạch, là một thành phần quan trọng của xi măng.
  • Ngành sơn: đóng vai trò quan trọng, thường được sử dụng làm chất độn chính để cải thiện độ trắng sáng của sơn. Đá vôi CaCO3 được sử dụng rất nhiều trong ngành sơn nước, canxi cacbonat góp phần tăng khả năng quang học và trọng lượng của sơn, trong đó phải chiếm 60% hàm lượng trong sản xuất sơn.
  • Chất xử lý môi trường nước: Đá vôi hấp thụ các khí độc hại như NH3, H2S, CO2 ở đáy ao, giảm tỉ trọng của kim loại nặng và độc hại trong ao nuôi, giúp ổn định màu nước, làm sạch nước và tăng lượng oxy hòa tan.
  • Y tế: làm thuốc bổ sung canxi và bột để bó khi gãy xương trong y học, ngoài ra còn làm chất nền cho thuốc viên.
  • Làm phấn viết: Canxi cacbonat còn được biết đến với tên gọi đá phấn là thành phần chính trong phấn viết bảng.
Ứng dụng của đá vôi
Ứng dụng của đá vôi

Một số danh lam thắng cảnh vùng đất đá vôi

Vùng đất đá vôi thường mang đến những cảnh đẹp tự nhiên đặc sắc và những danh lam thắng cảnh nổi tiếng như:

  • Động Phong Nha: là một phần của vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng, làm biểu tượng độc đáo nhất trong quần thể hang động tại khu vực này. Được tạo ra từ những thạch nhũ độc đáo đã hình thành qua hàng triệu năm do tác động của nước mưa thẩm thấu, hòa tan và trải qua quá trình kết tủa từ đá vôi theo kiểu địa chất karst.
Động Phong Nha
Động Phong Nha
  • Vịnh Hạ Long: nằm ở phía tây của vịnh Bắc Bộ tại khu vực biển Đông Bắc Việt Nam, bao gồm 1.969 hòn đảo đa dạng về kích thước, chủ yếu là các đảo đá vôi. Vùng lõi của vịnh chứa đựng tới 775 hòn đảo trải qua quá trình tiến hóa karst của nó kéo dài suốt hơn 20 triệu năm, kết hợp với các yếu tố như tầng đá vôi dày, khí hậu nóng ẩm và tiến trình nâng kiến tạo chậm chạp trên tổng thể.
Vịnh Hạ Long
Vịnh Hạ Long
  • Núi Tai Mèo: được mệnh danh là công viên Địa chất toàn cầu, vẻ đẹp của những cung đường quanh co với vực sâu thăm thẳm đầy thách thức. Cảnh đẹp của núi đồi mùa này từ buổi sáng đến tối luôn bị sương mù phủ kín kết hợp cùng những đoạn đường vòng lên lượn xuống, tạo ra hình ảnh đan xen giữa những đường cong quanh co và những góc quẹo đột ngột như mũi tên xoắn ốc từ chân núi lên tận đỉnh cao.
Núi Tai Mèo
Núi Tai Mèo
  • Hang động Karst: những kiệt tác của thiên nhiên với sự hòa quyện tinh tế giữa đá vôi và nước. Trải dài khắp đất nước, những hang động này là những di tích quý giá, chứng nhận cho sự phong phú và độc đáo của địa chất Việt Nam.
Hang động Karst
Hang động Karst

Xem thêm:

Đá vôi không chỉ là một loại khoáng sản quan trọng, mà còn là nhân chứng sống của sự phát triển lịch sử và văn hóa. Qua bài viết hy vọng các bạn đã hiểu rõ đá vôi là gì cũng như tầm quan trọng của đá vôi trong tương lai và sự phát triển của trái đất. Theo dõi Dinhnghia để cập nhật nhiều thông tin hữu ích nhé!

Bạn thấy bài viết này hữu ích chứ?

Hãy chọn vào ngôi sao để đánh giá bài viết

Đánh giá trung bình 5 / 5. Lượt đánh giá 1

Hãy là người đầu tiên đánh giá bài viết

Hãy để lại bình luận

Xem nhiều

Bài tin liên quan

1m2 bằng bao nhiêu km2? Chuyển đổi mét vuông sang kilo mét vuông

Mét vuông và ki-lô-mét vuông là đơn vị đo...

1 hg bằng bao nhiêu g, mg, ng? Cách quy đổi nhanh, chuẩn xác

Đơn vị cân lường hectogram thường thấy trong nhiều...

Hướng dẫn quy đổi Mét trên giây sang Centimet trên giây chuẩn

Đơn vị m/s và cm/s đóng vai trò quan...

1m bằng bao nhiêu inch? Hướng dẫn chuyển đổi mét sang inch

Trong nhiều lĩnh vực, đơn vị mét thường được...