Kalsium karbonat merupakan bahan baku mineral non-logam yang penting. Orang-orang menggunakan bahan berbasis kalsium karbonat dalam berbagai produksi. Kalsium karbonat penting bagi perekonomian nasional dan kehidupan sehari-hari. Kalsium karbonat banyak digunakan dalam plastik, pelapis arsitektur, cat, pembuatan kertas, karet, tinta, pigmen, perekat, sealant, produk perawatan pribadi, pasta gigi, makanan, farmasi, dan banyak bidang lainnya.
Karena ketersediaannya yang melimpah, biaya rendah, berbagai macam kegunaan, pemrosesan yang sederhana, dan teknologi yang mudah beradaptasi, kalsium karbonat telah menarik perhatian industri yang signifikan. Kalsium karbonat memainkan peran penting sebagai bahan dasar untuk industri yang sedang berkembang dan aplikasi berteknologi tinggi.
1. Aplikasi di Komposit Berbasis Polimer
Ada banyak cara tradisional untuk menyiapkan dan menggunakan kalsium karbonat. Namun, serat kalsium karbonat—dengan struktur berserat seperti batang—dapat meningkatkan sifat mekanis bahan polimer, termasuk kekuatan tarik, kekuatan lentur, dan ketahanan terhadap benturan, sehingga menarik minat penelitian.
Studi menunjukkan bahwa penambahan kalsium karbonat sebanyak 0,1% berdasarkan massa dapat meningkatkan modulus dinamis PHBV sebanyak 76% dan modulus kehilangan sebanyak 175%. Kristalinitas komposit yang lebih baik dan peningkatan keliku-liku jalur gas secara signifikan mengurangi permeabilitas oksigen dan uap air.
2. Aplikasi pada Bahan Tahan Api
Dalam penghambat api, dalam komposit berbasis polimer dan modifikasi kayu, kalsium karbonat juga sangat berguna. Dalam komposit polimer/serat alami, kalsium karbonat sangat penting. Kalsium karbonat kristalin dapat berfungsi sebagai bahan penguat dan penghambat api.
Setelah dipanaskan, kalsium karbonat terurai dan melepaskan CO₂, yang menurunkan suhu permukaan material yang terbakar, mengencerkan gas yang mudah terbakar, dan bertindak sebagai penghalang terhadap difusi oksigen—mencapai efek penghambat api.
3. Aplikasi dalam Hidrogel
Dalam kondisi asam, kalsium karbonat meningkatkan regenerasi jaringan dan dapat terurai secara biologis di dalam tubuh. Lingkungan yang sedikit asam mengatur pelepasan ion kalsium, yang membentuk ikatan ionik di dalam hidrogel untuk meningkatkan kekuatan mekanisnya.
Untuk lebih meningkatkan kinerja biologis, para peneliti sering menggabungkan kalsium karbonat dengan bahan anorganik lainnya dalam formulasi hidrogel.
4. Aplikasi dalam Bahan Fotokatalitik
Penelitian telah menunjukkan bahwa menggabungkan cacat gugus siano dengan kalsium karbonat secara signifikan meningkatkan efisiensi penghilangan NOₓ dari karbon nitrida grafit (g-C₃N₄), meningkatkannya dari 34,05% (tidak dimodifikasi) menjadi 51,18%.
Hal ini disebabkan oleh sifat dasar kalsium karbonat dan perannya dalam menetralkan nitrogen oksida yang bersifat asam. Bila dikombinasikan dengan g-C₃N₄, kalsium karbonat tidak hanya membantu penyerapan NOₓ melalui interaksi asam-basa tetapi juga bertindak sebagai pusat transfer untuk pembawa muatan yang dihasilkan oleh foto, sehingga memfasilitasi degradasi fotokatalitik gas NOₓ yang efektif.
5. Aplikasi dalam Material Energi Baru
Baterai zinc-air, sebagai baterai isi ulang berbasis air, memiliki keunggulan seperti keamanan, biaya rendah, dan ramah lingkungan, yang menjadikannya teknologi penyimpanan energi hijau yang menjanjikan. Akan tetapi, baterai ini sering kali mengalami penurunan kapasitas yang cepat dan stabilitas siklus yang buruk.
Para peneliti telah menemukan bahwa melapisi anoda seng dengan nano-kalsium karbonat meningkatkan daya tahan baterai dengan memandu pengendapan dan pelepasan ion seng yang seragam dan teratur selama siklus pengisian dan pengosongan daya.
6. Aplikasi dalam Bahan Pendingin Radiatif
Sifat emisivitas inframerah bahan anorganik terutama berasal dari gugus anioniknya. Kalsium karbonat menunjukkan emisivitas inframerah yang sangat baik di jendela atmosfer (8–13 μm).
Sebagai material yang tersedia secara luas—berasal dari sumber alami seperti kerang dan kulit telur—kalsium karbonat memungkinkan daur ulang limbah biomassa menjadi material pendingin radiatif. Hal ini tidak hanya mengurangi biaya tetapi juga mendukung pembangunan berkelanjutan.
Saat ini, kalsium karbonat sering dikombinasikan dengan polimer dan aditif fungsional untuk menghasilkan pelapis komposit. Dalam banyak kasus, pendinginan radiatif diintegrasikan dengan fungsi lain untuk meningkatkan kinerja melalui pengaturan termal pasif.
7. Aplikasi dalam Penyimpanan Energi Termal
Kalsium karbonat memiliki konduktivitas termal, sifat mekanis, kemampuan penyegelan, dan stabilitas kimia yang sangat baik. Kalsium karbonat dapat digunakan untuk membungkus bahan pengubah fase dalam mikrokapsul. Cangkang mikrokapsul yang terbentuk memiliki sifat pelindung yang baik dan masa pakai yang lebih lama. Selain itu, kalsium karbonat ramah lingkungan, dan mikrokapsul yang dibuat dengannya merupakan bahan yang berkelanjutan. Bahan pengubah fase yang dibungkus terutama meliputi sistem n-oktadekana atau parafin komposit.
8. Aplikasi dalam Pengobatan Kanker
Kalsium karbonat, karena biayanya yang rendah, bioabsorpsi yang baik, dan biokompatibilitasnya, dapat digunakan dalam sistem penghantaran obat untuk pengobatan kanker. Namun, kalsium karbonat berukuran mikron, karena kristalinitasnya yang tinggi, mengurangi laju degradasinya dalam sistem biologis, yang sangat memengaruhi efisiensi pelepasan obat. Para ilmuwan telah menggunakan nanopartikel kalsium karbonat amorf sebagai sistem penghantaran obat. Dibandingkan dengan kalsium karbonat kristal, kalsium karbonat amorf lebih mudah dihidrolisis dalam lingkungan intraseluler, yang lebih kondusif untuk pelepasan obat.
9. Aplikasi di Bidang Pembuatan Kertas Baru
Para peneliti telah menyiapkan kalsium karbonat yang fleksibel dan dapat dideformasi dengan rasio panjang terhadap diameter yang tinggi dengan menggunakan nanoselulosa sebagai pola. Pertama, nanoselulosa didispersikan dalam air, dan setelah pengadukan menyeluruh, karbon dioksida dimasukkan, menyebabkan kalsium oksida membentuk kalsium karbonat di sekitar nanoselulosa in situ. Kalsium karbonat yang dihasilkan memiliki lebar 10–30 μm dan panjang 30–200 μm, teradsorpsi ke permukaan nanoselulosa dan tidak mudah hancur. Kalsium karbonat yang fleksibel dan dapat dideformasi ini ditambahkan ke pulp dan dibuat menjadi kertas dengan metode pengepresan basah. Selulosa dalam kertas kalsium tinggi memiliki gaya ikatan yang kuat dan kekuatan tarik yang sangat baik. Kemampuan deformasi kalsium karbonat memberikan permukaan yang lebih halus pada kertas. Metode ini dapat mengubah produksi kertas dari berbasis kayu menjadi berbasis kalsium karbonat, mengurangi penggunaan kayu dan berkontribusi pada pembangunan berkelanjutan industri kertas.
10. Aplikasi dalam Bahan Bangunan
Kumis kalsium karbonat kompatibel dengan aditif semen dan umumnya digunakan untuk meningkatkan mutu semen. Beton biasa rentan retak akibat benturan, tetapi kumis kalsium karbonat dapat mengendalikan perkembangan retakan. Dalam beberapa tahun terakhir, penggunaan kumis kalsium karbonat, serat baja tahan karat, serat basal, dan serat hibrida multiskala lainnya untuk memperkuat beton telah menjadi tren yang berkembang.
11. Aplikasi dalam Pengolahan Air
Kalsium karbonat memiliki kapasitas penyangga, kemampuan menetralkan, dan sifat penyerapan yang sangat baik, sehingga cocok untuk pengolahan air dan air limbah. Dalam pengolahan air, kalsium karbonat dapat mengatur pH, menghilangkan ion polutan, dan menyesuaikan kesadahan air. Kalsium karbonat berperan penting dalam mengurangi pembentukan kerak, mencegah penyumbatan pipa, dan meningkatkan efisiensi pemanfaatan sumber daya air. Dalam pengolahan air limbah, kalsium karbonat dapat menyerap polutan organik dan ion logam berat. Hal ini dapat mengurangi konsentrasi zat berbahaya dalam air limbah, sehingga memurnikan sumber daya air.
12. Aplikasi dalam Remediasi Tanah
Dalam remediasi tanah yang tercemar, kalsium karbonat dapat mengendapkan berbagai ion logam berat dan menyesuaikan pH tanah. Hal ini menjadikannya agen remediasi tanah yang penting. Dalam aplikasi praktis, kalsium karbonat sering digunakan dalam kombinasi dengan tanah liat lain untuk hasil remediasi yang lebih baik. Karena produksi kalsium karbonat memerlukan konsumsi energi yang tinggi dan emisi karbon yang signifikan, kemajuan terkini dalam teknologi Presipitasi Kalsium Karbonat yang Diinduksi Mikroba (MICP). Teknologi ini memiliki konsumsi energi yang rendah dan emisi karbon yang rendah, menunjukkan harapan besar untuk remediasi tanah. MICP telah bekerja dengan sangat baik dalam pengolahan air limbah dan remediasi pencemaran tanah.
Bubuk Epik
Mesin Bubuk Epik adalah produsen terkemuka peralatan pemrosesan bubuk canggih, yang mengkhususkan diri dalam sistem penggilingan, klasifikasi, dan modifikasi ultrafine. Dengan pengalaman puluhan tahun dan teknologi inti Eropa, kami menyediakan solusi khusus untuk kalsium karbonat dan mineral non-logam lainnya, yang mendukung inovasi di berbagai industri seperti material baru, penyimpanan energi, pelapis, dan perlindungan lingkungan. Hubungi kami untuk mempelajari lebih lanjut tentang sistem pemrosesan bubuk kami yang efisien dan andal.