Đá vôi là gì? Ứng dụng đá vôi vào đời sống con người

Đá vôi là gì?

Đá vôi hay còn có tên gọi khác là calcium carbonate là loại đá trầm tích có chứa các khoáng vật canxit và các dạng kết tinh khác của canxi cacbonat. Nó ít khi tồn tại trong dạng tinh khiết mà thường bị lẫn nhiều tạp chất như đá phiến silic, đất sét, bùn, cát, đá macma, silica,…

Chính vì lẽ đó mà đá vôi thường có màu trắng, màu tro, màu xanh nhạt, đôi khi còn là cả màu đen hoặc hồng sẫm. Thành phần chính của đá vôi chính là canxi cacbonat và công thức hóa học của loại đá này là CaCO3. Đá vôi hiện nay rất phổ biến và được tìm thấy trên thế giới trong trầm tích, đá biến chất và thậm chí là đá lửa. 

Ngoài ra, nó có độ cứng cấp 3, không cứng bằng đá cuội, khối lượng riêng rơi vào khoảng 2600-2800 kg/m3, cường độ chịu lực nén là 45 -80 MPa, độ hút nước 0,2 ÷ 0,5%. Trong tự nhiên, Canxi cacbonat chiếm tỷ trọng 4% lớp vỏ trái đất và có mặt ở khắp mọi nơi trên thế giới. Hình thức phổ biến dễ nhận thấy nhất của đá vôi là gì? Đó là các loại đá: đá phấn, đá vôi, đá cẩm thạch.

Tính chất của đá vôi

Tính chất của đá vôi là gì? Gồm những tính chất nào cùng chúng tôi tìm hiểu nào:

1. Tính chất vật lý

• Đá vôi tồn tại ở thể rắn, có màu trắng, màu tro, màu xanh nhạt, thậm chí là màu đen hay màu hồng sẫm.

• Độ cứng của đá vôi là cấp 3 nên nó không cứng bằng đá cuội.

• Khối lượng riêng: Đá vôi có khối lượng khoảng 2600 - 2800 kg/m3.

• Cường độ chịu lực nén: Đá vôi chịu được lực nén từ 45 -80 MPa.

• Độ hút nước của đá vôi: 0,2 ÷ 0,5%.

2. Tính chất hóa học

• Khi tác dụng với axit mạnh và giải phóng khí CO2

CaCO3 + 2HCl —> CaCl2 + CO2 + H2O

• Khi bị nung nóng trên nhiệt độ 825 độ C sẽ tạo ra oxit canxi (vôi sống) và giải phóng nhiều khí CO2.

CaCO3 —> CaO + CO2

• Phản ứng trong nước có hòa tan cacbon dioxit để tạo thành canxi bicacbonat, có thể tan trong nước:

CaCO3 + CO2 +H2O—> Ca(HCO3)2

Phản ứng này chính là nguyên nhân gây ra sự ăn mòn nhiều núi đá vôi, sự tạo thành các hang động và hiện tượng nước cứng mà chúng ta thường thấy.

Ứng dụng của đá vôi trong đời sống

1. Ứng dụng đá vôi trong công nghiệp xây dựng

Trong các ngành công nghiệp xây dựng hiện nay, cẩm thạch hoặc là các thành phần cấu thành của xi măng hoặc sản xuất ra từ vôi. 

2. Ứng dụng trong ngành sơn

Đá vôi được sử dụng rất phổ biến trong ngành sơn, trong đó CaCO3 được xem như là chất độn chính. Độ trắng sáng của quá trình sơn PH phụ thuộc rất nhiều vào độ mịn và sự phân bố kích thước các hạt canxi cacbonat.

3. Chống ăn mòn sản phẩm

Với khả năng ăn mòn thấp, độ ổn định pH cao, nâng cao tính năng chống ăn mòn sản phẩm. 

4. Tăng khả năng quang học trong sản xuất sơn

Canxi cacbonat góp phần làm tăng khả năng quang học của sơn và trọng lượng của nước sơn, trong đó chiếm 60% hàm lượng trong ngành sản xuất sơn. 

5. Ứng dụng xử lý môi trường nước

Canxi cacbonat có khả năng hấp thu rất tốt các khí độc tích tụ ở đáy ao hồ như: NH3, H2S, CO2 …và axit trong nước.

• Giảm tỷ trọng các kim loại nặng, độc hại trong ao hồ nuôi.

• Đá vôi giúp đẩy nhanh quá trình phân hủy xác tảo, các chất lơ lửng bẩn trong ao hồ nuôi, giúp cân bằng môi trường nước và ổn định độ pH của nước. 

• Canxi cacbonat còn giúp ổn định màu nước, hạn chế xuất hiện váng làm sạch nước, tăng lượng oxy hòa tan trong nước. 

• Bên cạnh đó đá vôi còn hạn chế các mầm bệnh, vi khuẩn có hại trong nước, vi khuẩn phát sáng trong môi trường ao nuôi…

6. Ứng dụng trong y tế

Trong y tế ứng dụng đá vôi là gì? Đá vôi đóng vai trò là thuốc bổ sung khẩu phần canxi giá rẻ cho người bệnh, chất khử chua. Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp dược phẩm làm chất nền thuốc viên từ các loại dược phẩm khác.

7. Ứng dụng trong gốm sứ

Ứng dụng trong gốm sứ của đá vôi là gì? CaCO3 còn được biết đến là chất làm trắng trong quy trình tráng men đồ gốm sứ. 

8. Ứng dụng trong phấn viết

Đá vôi là thành phần chính của phấn viết bảng, phấn viết ngày nay có thể làm ngay từ canxi cacbonat hay thạch cao, sunfat canxi ngậm nước.

9. Vậy nước đá vôi có độc không?

Thành phần nước đá vôi là gì, có độc không? Nước nhiễm đá vôi còn có tên gọi khác là nước cứng có chứa nhiều chất Ca2+ và Mg2+. Trong nguồn nước sinh hoạt thông thường hằng ngày luôn có chứa khoáng chất cần thiết như Canxi, Photpho, Sắt, Magie…

Nhưng sẽ rất nguy hiểm nếu như hàm lượng nước có các khoáng chất như Canxi, Magie vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép. Theo tiêu chuẩn của Bộ Y Tế, một nguồn nước sạch có tiêu chuẩn không vượt hàm lượng nước cứng 300mg/lít trở lên.

Quá trình hình thành đá vôi

Quá trình hình thành đá vôi là gì? Đá vôi chủ yếu được tìm thấy trong các lớp đá trầm tích, đá lửa và thậm chí là đá biến chất. Theo nghiên cứu, có hơn 4% lớp vỏ trái đất chứa đá vôi và chúng ta có thể tìm thấy nó ở khắp mọi nơi trên thế giới.

1. Hình thành đá vôi trong nước biển ấm

Hầu hết các loại đá vôi được hình thành trong môi trường nước biển ấm, yên tĩnh và nông. Đây là một môi trường thuận lợi để các loài sinh vật tạo vỏ canxi cacbonat và bộ xương từ các thành phần cần thiết có trong nước biển. Khi những sinh vật này chết, mảnh vụn xương và vỏ của nó sẽ tích tụ lại thành lớp trầm tích đá vôi và được gọi với cái tên là đá trầm tích sinh học.

2. Hình thành đá vôi từ nước biển, nước ngọt

Một số loại đá vôi được hình thành dựa trên cách kết tủa canxi cacbonat từ nước biển hay nước ngọt được gọi với cái tên là đá trầm tích hóa học. 

3. Hình thành đá vôi từ bốc hơi nước

Bốc hơi nước hình thành đá vôi là gì? Đá vôi cũng có thể được hình thành nên từ sự bốc hơi nước. Trong các hang động lớn, nước sẽ thấm từ trên xuống thông qua nhiều khe nứt hoặc lỗ rỗng trên trần hang. Nó có thể bốc hơi nhanh trước khi rơi xuống nền hang và canxi cacbonat trong nước sẽ lắng đọng lại trên trần hang. 

Theo thời gian, sự tích tụ của canxi cacbonat dần dần tạo thành nhũ đá. Còn nếu nước rơi xuống sàn thì một măng đá lớn có thể được mọc ra từ sàn hang. Thạch nhũ, măng đá và các thành tạo hang động chính là những ví dụ điển hình cho cách tạo ra đá vôi mà chúng ta thường thấy.

Các dạng đá vôi trong thiên nhiên

Trải qua quá trình tích tụ lâu dài, đá vôi có thể tạo thành các dạng khác nhau là đá phấn, vôi sống và vôi bột.

1. Vôi sống

Dạng vôi sống đá vôi là gì? Đây là sản phẩm của quá trình nung đá vôi ở nhiệt độ cao hơn 900 độ C. Nó được dùng phổ biến trong ngành công nghiệp luyện kim, hóa chất xử lý nước thải, môi trường gia cố nền đất, điều chỉnh nồng độ pH trong đất, nước, là chất ăn da và hấp thụ khí axit,…

2. Vôi bột

Dạng vôi bột đá vôi là gì? Đây là dạng tinh thể không màu hay có màu trắng, được  tạo ra khi cho vôi sống tác dụng trong nước. Nó cũng có thể kết tủa khi trộn lẫn dung dịch có chứa CaCl2 với dung dịch NaOH. Loại vôi bột này chủ yếu được sử dụng phổ biến trong ngành nông nghiệp trồng trọt và khử trùng chuồng trại chăn nuôi trang trại.

3. Đá phấn

Dạng đá phấn đá vôi là gì? Đây là một loại đá trầm tích tương đối khá mềm, tơi xốp và có màu trắng. Nó là một dạng của đá vôi thiên nhiên, chứa các ẩn tinh của khoáng vật canxit là chủ yếu. Loại đá này đang được khai thác nhiều trên thế giới và chủ yếu dùng phổ biến làm vật liệu xây dựng và phân bón vôi cho đồng ruộng.

Các loại đá vôi

Dựa vào cách hình thành đá vôi hoặc thành phần tạo nên đá vôi mà nó được phân ra làm các loại chính sau:

• Đá vôi chứa nhiều silic: Có độ cứng cao và rất giòn.

• Đá vôi có chứa rất nhiều sét: Kém bền với nước.

• Đá tufa: Là loại đá vôi mềm xốp được tìm thấy ở gần các thác nước và hình thành khi các khoáng chất cacbonat được tạo kết tủa ra khỏi vùng nước nóng. 

• Phấn: Là loại đá vôi rất mịn được hình thành nên từ phần vỏ vôi còn sót lại của các loài sinh vật biển siêu nhỏ hay phần còn lại của calcare có trong tảo biển.

• Đá vôi dolomit: Có tính năng cơ học cao hơn rất nhiều so với đá vôi thông thường.

• Đá vôi hóa thạch: Hình thành từ vỏ và xương của các loài sinh vật khác nhau.

• Đá vôi travertine: Được hình thành do sự kết tủa bay hơi trong các hang động đá hoặc dọc theo các dòng suối lớn, nhất là những nơi có thác nước và suối nước nóng đi qua.

Những núi đá vôi ở Việt Nam

Ở nước ta có rất nhiều núi đá vôi lớn, trữ lượng đá vôi khủng khiếp để khai thác cho công nghiệp xây dựng, chế tạo hay các hoạt động tham quan du lịch khác. Các mỏ đá vôi lớn ở Việt Nam tập trung nhiều nhất ở miền Bắc và Trung Bộ.

Nhiều thắng cảnh đẹp từ núi đá vôi có thể kể tên đến như Hương Tích (Hà Tây), núi đá vôi ở Ninh Bình (Bích Động), Phong Nha (Quảng Bình), Vịnh Hạ Long (Quảng Ninh), Ngũ Hành Sơn (Đà Nẵng), Hà Tiên (Kiên Giang)…

Kết bài

Qua bài viết trên chúng tôi đã cung cấp cho các bạn những kiến thức về đá vôi là gì cũng như ứng dụng của loại đá này trong đời sống hàng ngày. Mong rằng chúng tôi đã chia sẻ đến bạn những thông tin thật bổ ích, hãy theo dõi thêm nhiều kiến thức hay từ chúng tôi nhé!!!