Калциев оксид и хидроксид
Процесите на глобализация, вълнуващи населението на Земята, принуждават човешкото общество да създаде ново изкуствено местообитание - мегаполиси, все повече напомнящи гигантски пчелни клетки, бързо растящи. Строителната индустрия се превръща в една от най-обещаващите и печеливши индустрии, изисквайки най-евтините и най-достъпни строителни материали за своите нужди. Ето защо, добивът на варовик, креда и портландит се увеличава всяка година по света. Много тона миннодобивна промишленост се обработват от химически предприятия. Резултатът е калциев оксид, калциев хидроксид и техните соли, които след това се използват в строителството.
Крайградски източници на карбонати
Калциев оксид - CaO - е изходният материал във веригата за получаване на най-важните строителни материали, като калциев хидроксид, портландцимент, силикатен бетон. Седиментните скали, широко използвани на земята, като варовик и тебешир, които са естествени видове, се използват за производството му. калциев карбонат.
В продължение на милиони години е работила мъдрата природа, оставяйки настрана и запазвайки мъртви остатъци от водорасли, черупки от двучерупчести и коремоноги, карбонатни скелети на колониални морски животни - мразовити. След това всичко останало заедно с частици от тиня. Така се образуват седиментни скални масиви в Крим, Молдова, Казахстан и средиземноморските страни, възрастта на които датира от креда Мезозойска ера.
Има много имена, но едно вещество
Колкото по-възрастна е възрастта на химичното съединение, използвано от човек, толкова по-различни имена се появяват. Котел, негасена вар, изгорена вар - всички тези думи се отнасят за едно съединение - CaO. Нарича се кипене, защото в реакция с вода, калциев оксид кипи, освобождавайки водни пари, и сместа се загрява силно. Това химично съединение може да бъде охладено с вода и да се получи хидратирана вар - калциев хидроксид, който също има наименованието "пушонка" или "вар паста". Ако веществото не взаимодейства с вода, то носи името „негасена вар“. Разтворът на калциев хидроксид се нарича вар мляко. Терминът "изгорял вар" се отнася до метода на производство: горящ варовик или креда.
Промишлено производство на калциеви съединения
Технологията на изгаряне на варовик не се е променила много след строителството. пирамиди в Гиза и изграждането на първите православни църкви от "бял камък" в Русия. Нашите предци наричаха варовик като бял камък и портландит, минерал калциев хидроксид. В специални шахтни пещи, суровините и горивата, например антрацит или кокс, се натоварват на слоеве и се запалват отдолу. Важна роля в технологичния процес играе вентилацията, тя трябва да бъде непрекъсната. Това помага да се отстрани ненужният въглероден диоксид и да се намали температурата на реакцията, което е важно от гледна точка на ефективността и безопасността на шахтната пещ.
Продуктът от изгаряне на CaO е бяло, много огнеупорно кристално вещество, чиято точка на топене е 2627 ° C. Той служи като изходен материал, от който може да се получи калциев хидроксид.
Вече споменахме специфична особеност на CaO: ако парчетата от това съединение се наливат с вода, тогава има силно затопляне и съскане. На очите на плътните парчета се превръща в свободен бял прах - калциев хидроксид. Уравнение на екзотермичната реакция:
CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 ∆H = -64 kJ
Тази функция обяснява името "pushonka", използвано в строителството.
Внимание не боли
Преди да пристъпим към разглеждане на областите на приложение на тези калциеви съединения, е време да напомним, че в класификационната таблица на вредните химикали те са в третия клас на опасност. Това са течности и суспензии (разтвори на твърди вещества с ниска разтворимост), които отделят запалими пари с точка на възпламеняване от 61 ° C и по-ниска. Затова в химическите лаборатории калциевият хидроксид се съхранява в специални сейфове. Тъй като разтворът има силно алкална реакция и неговото рН е> 12, капките на веществото върху лигавицата на очите, лицето и ръцете са строго забранени.
Ако това се случи, незабавно измийте засегнатата област със студена вода за 5-10 минути. След това се обработва с физиологичен (изотоничен) 0.9% разтвор на натриев хлорид NaCl или 1% разтвор на аскорбинова киселина. Ако се използва по време на работа защитни очила и ръкавици, тя може да повиши безопасността и да поддържа здравето.
Приложение на калциев хидроксид в строителството
Варовикът (или по-просто вар) се използва в строителството от много дълго време. Дори в цивилизациите на ацтеките и маите, в разцвета на вавилонското царство, древните архитекти са използвали смес от вар, пясък и вода за изграждане на зидария, свързване на тухли и цели блокове от него, изсечени от гранит или мрамор. Много пластмаса, мазнина на допир варовик паста, която е смес от Ca (OH) 2 и вода в съотношение 1: 3, се използва за възстановяване на архитектурни композиции на Москва, Санкт Петербург и градовете на Златния пръстен на Русия. Реставрационните работи, извършени с много тежки щети на историческите паметници, също не са пълни без използването на варовик.
Други приложения на калциеви съединения
Въпреки че строителството може да се счита за приоритетна индустрия, използваща калциеви съединения, въпреки това е интересно и необичайно да ги използваме в други области на човешкия живот.
Така че (CaOH) 2 се използва като хранителна добавка E 526. Например, във всеки килограм масло има 2 g от това съединение, действащо като емулгатор и регулатор на киселинността, т.е. предпазвайки храната от бързо влошаване поради окисляване. E 526 се добавя със същата цел в плодови сокове, вино, замразени зеленчуци, сушена риба.
Зъболекарите използват Ca (OH) 2 като част от временни или постоянни пломби, а бактерицидните свойства позволяват да се използва като интраканален пълнител, както и за превенция и лечение на кариозни кухини.
незаменим хидратирана вар за отстраняване на карбонатната твърдост на питейната вода, поради наличието на разтворими бикарбонати в него. Техните реакции с калциев хидроксид в молекулярна и йонна форма имат следната форма:
Са (НСОз) 2 + Са (ОН) 2 = 2СаСОз + 2Н20
Са2 + 2НСОз - + Са (ОН) 2 → СаСОз + 2Н20
Научният и техническият прогрес не стои на място. Всяка година учените изобретяват все повече и повече нови и модерни материали на базата на калциеви съединения, например, композити с по-ценни качества и свойства.