کربنات کلسیم کریستال یا آمورف چیست
کربنات کلسیم کریستال یا کربنات کلسیم آمورف (ACC) نوع بی شکل و ناپایدار کلسیم کربنات است. این ماده که ثبات کمی در حالت معمول دارد در بافت بدن سخت پوستان دریایی و مرجان ها وجود دارد. کربنات کلسیم کریستال معمولا به صورت تک آبه با فرمول CaCO3.H2O یا خشک بی آب با فرمول شیمیایی CaCO3 یافت می گردد. کربنات کلسیم آمورف ششمین و کم ثبات ترین نوع کلسیم کربنات است. پنج پلی‌مورف دیگر این ماده به صورت کلسیت ، آراگونیت ، واتریت ، مونوهیدروکلسیت و ایکائیت هستند.
به دلیل حالت بسیار ناپایدار این ماده ، تنها برخی موجودات مثل نوعی میگو قادر به تولید و حفظ آن هستند. موجودات دریایی کربنات کلسیم کریستال را با استفاده از پروتئین های خاصی برای منظور های مختلف تولید می کنند. به نظر می رسد موجودات دریایی تولید کننده این ماده آن را به منظور ذخیره مواد زیستی معدنی مورد نیاز و یا بهبود شرایط فیزیکی پوسته سخت خود تولید می نمایند. اصولا سخت پوستان دریایی به کلسیم در اشکال مختلف آن نیاز دارند تا اسکلت خارجی خود را تقویت کنند. ذخیره کلسیم در گاسترولیت ها برای چرخه تولید پوسته مصرف می شود. البته این نوع کلسیم کربنات که حالت ناپایداری دارد به منظور تقویت قدرت بدنی حیوانات نیست بلکه سبب تولید دوره ای اسکلت خارجی و جدید سازی آن می شود. نوعی توتیای دریایی و لارو های آن از کلسیم کربنات آمورف به منظور تشکیل سنبه استفاده می کنند.
تولید کربنات کلسیم آمورف
بیش از یک قرن از زمان کشف این ماده گذشته است. در این مدت روش های مختلفی برای تولید آن ابداع شده که فقط برخی از آن روش ها می تواند کربنات کلسیم کریستال ACC را برای بیش از چند هفته پایدار نگه دارد. رایج ترین و بهترین روش تولید که موجب تثبیت آن می شود ، با استفاده از عناصر منیزیم یا فسفر است. مقدار استفاده از این عناصر اهمیت زیادی دارد زیرا در صورت مصرف کم یا زیاد به حالت های دیگری از کلسیم کربنات نظیر آراگونیت یا دولومیت تبدیل می شود. طبق بررسی های انجام شده ، ترکیباتی نظیر اسید آسپارتیک ، گلیسین ، سیترات و اسیدهای آمینه فسفریله قادر هستند پایداری Amorphous calcium carbonate را افزایش دهند.
کلسیم کربنات کریستال بسیار متخلخل را می توان بدون استفاده از ماده فعال سطحی هم تولید نمود. برای این منظور نوعی آهک سنتز شده به نام آهک زنده با فرمولاسیون اکسید کلسیم را در متانول و با فشار زیاد گاز دی اکسید کربن در یک ظرف کاملا بسته شده قرار می دهند. با این روش ، نانو کربنات کلسیم تولید می گردد که بسیار متخلخل است و می تواند تا سه هفته پایدار بماند.
کاربرد های کربنات کلسیم کریستال
پزشکی
در علم پزشکی به صورت بسیار گسترده ای از این نوع کربنات کلسیم به دلیل توانایی تنظیم اندازه و مورفولوژی ذرات بی شکل آن برای دارورسانی استفاده می شود. دارو های نامحلول با قرار گیری در سیستم منافذ متخلخل آن به خوبی منتشر می گردند.
مکمل خوراکی
در حدود نیمی از کل تولید این ماده به عنوان یک مکمل خوراکی به صورت کربنات کلسیم کریستال زیستی مصرف خوراکی می شود.
علوم زیست شناختی
از کربنات کلسیم کریستالی می توان به عنوان ماده واسطه برای بررسی های شیمیایی و بیولوژیکی استفاده نمود. برای مثال آن را جهت کالیبراسیون دماسنج کربناته متراکم یا شناخت پیشینه تکامل اسکتی بکار می برند.