Kalcijev oksid in hidroksid
Procesi globalizacije, ki vznemirjajo prebivalstvo Zemlje, silijo človeško družbo k ustvarjanju novega umetnega habitata - megastanov, ki vse bolj spominjajo na velike čebelje celice, ki hitro rastejo. Gradbena industrija postaja ena najbolj obetavnih in dobičkonosnih panog, ki za svoje potrebe zahteva najcenejše in najbolj dostopne gradbene materiale. Zato se rudarstvo apnenca, krede in portlandita vsako leto poveča po vsem svetu. Številne tone rudarskih izdelkov predelujejo kemična podjetja. Posledica tega so kalcijev oksid, kalcijev hidroksid in njihove soli, ki se nato uporabljajo v gradbeništvu.
Predmestni viri karbonatov
Kalcijev oksid - CaO - je izhodni material v verigi pridobivanja najpomembnejših gradbenih materialov, kot so kalcijev hidroksid, portlandski cement, silikatni beton. Za njegovo proizvodnjo se uporabljajo sedimentne kamnine, ki se pogosto uporabljajo na zemlji, kot so apnenec in kreda, ki so naravne vrste. kalcijev karbonat.
V milijonih let je delovala modra narava, ki je odložila in ohranila mrtve ostanke alg, školjk školjk in polžev, apnenčastih skeletov kolonialnih morskih živali - mahovnic. Potem je vse skupaj zlepljeno z delci mulja. Tako so nastali sedimentni skalni masivi v Krimu, Moldaviji, Kazahstanu in sredozemskih državah, katerih starost izvira iz krede. Mezozojska doba.
Obstaja veliko imen, toda ena snov
Starejša starost kemične spojine, ki jo uporablja oseba, se pojavi več različnih imen. Kotel, živo apno, žgana apna - vse te besede se nanašajo na eno spojino - CaO. To se imenuje vrelo, ker v reakciji z vodo vre kalcijev oksid, sprošča vodno paro in mešanica se močno segreje. To kemično spojino lahko pogasimo z vodo in dobimo hidratizirano apno-kalcijev hidroksid, ki ima tudi ime "pushonka" ali "apnena pasta". Če snov ne reagira z vodo, ima ime "živo apno". Raztopino kalcijevega hidroksida imenujemo apno mleko. Izraz "požgano apno" se nanaša na način proizvodnje: goreči apnenec ali kreda.
Industrijska proizvodnja kalcijevih spojin
Tehnologija gorenja apnenca se od gradnje ni bistveno spremenila. piramide v gizi in izgradnjo prvih pravoslavnih cerkva "belega kamna" v Rusiji. Naši predniki so apnenec imenovali beli kamen in portlandit, mineral kalcijevega hidroksida. V posebnih pečeh so surovine in gorivo, na primer antracit ali koks, naložene v plasti in se vžgejo od spodaj. Pomembno vlogo v tehnološkem procesu ima prezračevanje, mora biti neprekinjeno. To pomaga odstraniti nepotrebno ogljikov dioksid in zmanjšati reakcijsko temperaturo, kar je pomembno z vidika učinkovitosti in varnosti vrtljive peči.
Izdelek, ki izgori iz apnenca CaO, je bela, zelo ognjevzdržna kristalinična snov, katere tališče je 2627 ° C. Uporablja se kot izhodni material, iz katerega lahko dobimo kalcijev hidroksid.
O posebnosti CaO smo že omenili: če se koščki te zmesi vlijejo z vodo, potem pride do močnega segrevanja in sikanja. Na očeh gostih kosov se spremeni v ohlapen beli prašek - kalcijev hidroksid. Enačba eksotermne reakcije:
CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 =H = -64 kJ
Ta funkcija pojasnjuje ime "pushonka", ki se uporablja v gradbeništvu.
Previdnost ne škodi
Preden preidemo na področja uporabe teh kalcijevih spojin, je čas, da spomnimo, da so v klasifikacijski tabeli škodljivih kemikalij v 3. razredu nevarnosti. To so tekočine in suspenzije (raztopine trdne snovi z nizko vsebnostjo topnosti), ki oddajajo vnetljive hlape s plameniščem 61 ° C in manj. Zato je v kemijskih laboratorijih kalcijev hidroksid shranjen v posebnih sefih. Ker ima raztopina močno alkalno reakcijo in je njen pH> 12, so kapljice snovi na sluznici oči, obraza in rok strogo prepovedane.
Če se to zgodi, prizadeto območje takoj sperite s hladno vodo 5-10 minut. Nato ga obdelamo s fiziološko (izotonično) 0,9% raztopino natrijevega klorida NaCl ali 1% raztopino askorbinske kisline. Če se uporablja med delom zaščitna očala in rokavice, lahko poveča varnost in ohrani zdravje.
Uporaba kalcijevega hidroksida v gradbeništvu
Apneno malto (ali bolj preprosto apno) se že dolgo uporablja v gradbeništvu. Že v civilizaciji Aztekov in Maja, v času razcveta babilonskega kraljestva, so stari arhitekti uporabljali mešanico apna, peska in vode za gradnjo zidov, vezanje opeke in celih blokov, izkopanih iz granita ali marmorja. Zelo plastika, maščoba na dotik apneno pasto, ki je mešanica Ca (OH) 2 in vode v razmerju 1: 3, se uporablja za sanacijo arhitekturnih kompozicij Moskve, Sankt Peterburga in mest zlatega obroča Rusije. Restavratorska dela, ki so bila izvedena z zelo velikimi poškodbami zgodovinskih spomenikov, tudi niso popolna brez uporabe apna.
Druge uporabe kalcijevih spojin
Čeprav se gradnja lahko šteje za prednostno industrijo, ki uporablja kalcijeve spojine, je kljub temu zanimivo in nenavadno, da jih uporabimo na drugih področjih človeškega življenja.
Torej se (CaOH) 2 uporablja kot aditiv za živila E 526. Na primer, v vsakem kilogramu masla je 2 g te spojine, ki deluje kot emulgator in regulator kislosti, tj. Ščiti živilo pred hitrim propadanjem zaradi oksidacije. E 526 je dodan z enakim namenom v sadnih sokovih, vinu, zamrznjeni zelenjavi, posušenih ribah.
Zobozdravniki uporabljajo Ca (OH) 2 kot del začasnih ali trajnih nadevov, baktericidne lastnosti pa omogočajo uporabo kot intra-kanalno polnilo, kot tudi za preprečevanje in zdravljenje karijalnih votlin.
Nepogrešljivo hidrirano apno odstraniti karbonatno trdoto pitne vode zaradi prisotnosti topnih bikarbonatov v njej. Njihove reakcije s kalcijevim hidroksidom v molekularni in ionski obliki imajo naslednjo obliko: t
Ca (HC03) 2 + Ca (OH) 2 = 2CaC03 + 2H20
Ca2 + + 2HCO3 - + Ca (OH) 2 → CaC03 + 2H2O
Znanstveni in tehnični napredek ne miruje. Vsako leto znanstveniki izumljajo vse več novih in sodobnih materialov, ki temeljijo na kalcijevih spojinah, na primer kompoziti z bolj dragocenimi lastnostmi in lastnostmi.