Oxid vápenatý a hydroxid vápenatý
Procesy globalizace, vzrušující obyvatelstvo Země, nutí lidskou společnost vytvořit nový umělý biotop - megacity, které se čím dál víc podobají obřím včelím buňkám, které rychle rostou. Stavební průmysl se stává jedním z nejslibnějších a výnosných průmyslových odvětví a požaduje pro své potřeby nejlevnější a nejvíce dostupný stavební materiál. Proto těžba vápence, křídy a portlanditu roste každým rokem po celém světě. Mnoho tun důlního průmyslu zpracovávají chemické podniky. Výsledkem je oxid vápenatý, hydroxid vápenatý a jejich soli, které se pak používají ve stavebnictví.
Příměstské zdroje uhličitanů
Oxid vápenatý - CaO - je výchozím materiálem v řetězci získávání nejdůležitějších stavebních materiálů, jako je hydroxid vápenatý, portlandský cement, silikátový beton. Sedimentární horniny používané na Zemi, jako jsou vápence a křída, které jsou přirozenými druhy, se používají k jejich výrobě. uhličitan vápenatý.
Po miliony let pracuje moudrá příroda, odkládá a zachovává mrtvé zbytky řas, skořápky mlžů a plžů, vápnité kostlivce koloniálních mořských živočichů - bryozoánů. Pak to všechno uvízlo spolu s částicemi bahna. Tímto způsobem se na Krymu, Moldavsku, Kazachstánu a středomořských zemích vytvořily sedimentární skalní masivy, jejichž věk pochází z křídového Mezozoické období.
Existuje mnoho jmen, ale jedna látka
Čím starší věk chemické sloučeniny používá člověk, tím více názvů se objeví. Kotle, nehasené vápno, pálené vápno - všechna tato slova se vztahují na jednu sloučeninu - CaO. Říká se to varu, protože v reakci s vodou kyslí oxid vápenatý, uvolňuje vodní páru a směs se silně zahřívá. Tato chemická sloučenina může být uhasena vodou a získána hydratovaná vápno-hydroxid vápenatý, také s názvem "pushonka" nebo "vápna pasta". Pokud látka nepůsobí s vodou, má název "nehasené vápno". Roztok hydroxidu vápenatého se nazývá vápenné mléko. Termín "pálené vápno" označuje způsob výroby: spalování vápence nebo křídy.
Průmyslová výroba sloučenin vápníku
Technologie spalování vápence se od výstavby podstatně nezměnila. pyramidy v Gíze a stavba prvních ortodoxních církví "bílého kamene" v Rusku. Naši předkové nazývali vápenec jako bílý kámen a portlandit, minerální hydroxid vápenatý. Ve speciálních šachtových pecích se suroviny a palivo, například antracit nebo koks, naloží ve vrstvách a zapálí zezadu. Důležitou roli v technologickém procesu hraje ventilace, musí být spojitá. To pomáhá odstraňovat zbytečný oxid uhličitý a snižovat reakční teplotu, což je důležité z hlediska účinnosti a bezpečnosti šachtové pece.
Produkt na vyhoření vápence CaO je bílá, velmi žáruvzdorná krystalická látka, jejíž teplota tání je 2627 ° C. Slouží jako výchozí materiál, ze kterého lze získat hydroxid vápenatý.
Již jsme se zmínili o specifickém rysu CaO: pokud jsou části této směsi nalita vodou, pak je silné oteplování a syčení. Na očích hustých kusů se změní volně bílý prášek - hydroxid vápenatý. Rovnice exotermní reakce:
CaO + H 2 O = Ca (OH) 2DH = -64 kJ
Tato funkce vysvětluje název "pushonka" používaný ve stavebnictví.
Pozornost neublíží
Předtím, než začneme zvažovat oblasti použití těchto sloučenin vápníku, je čas připomenout, že v klasifikační tabulce škodlivých chemických látek se nacházejí ve 3. třídě nebezpečnosti. Jedná se o kapaliny a suspenze (roztoky pevných látek s nízkou rozpustností), které vyzařují hořlavé výpary s bodem vzplanutí 61 ° C a níže. Proto v chemických laboratořích je hydroxid vápenatý uložen ve speciálních trezorech. Vzhledem k tomu, že roztok má silně alkalickou reakci a jeho pH je> 12, jsou přísně zakázány kapičky látky na sliznici očí, tváře a rukou.
Pokud k tomu dojde, okamžitě omyjte postiženou oblast studenou vodou po dobu 5-10 minut. Pak je zpracováváme fyziologickým (izotonickým) 0,9% roztokem chloridu sodného NaCl nebo 1% roztokem kyseliny askorbové. Používá se při práci bezpečnostní brýle a rukavic, může zvýšit bezpečnost a udržet zdraví.
Aplikace hydroxidu vápenatého ve stavebnictví
Vápenná malta (nebo jednodušeji vápno) se ve stavebnictví používá velmi dlouho. Dokonce i v aztécké a mayské civilizaci, v období rozkvětu Babylonského království, používali starí architekti směs vápna, písku a vody pro zděné stavby, vazby cihel a celé bloky z nich vytesané z žuly nebo mramoru. Velmi plastický, tlustý na dotek vápennou pastu, která je směsí Ca (OH) 2 a vody v poměru 1: 3, se používá k rehabilitaci architektonických kompozic Moskvy, Petrohradu a měst Zlatého prstenu Ruska. Obnova práce s velmi vážným poškozením historických památek není dokončena ani bez použití vápencového testu.
Další použití sloučenin vápníku
Ačkoli konstrukce může být považována za prioritní průmysl používající sloučeniny vápníku, nicméně je zajímavé a neobvyklé používat je v jiných oblastech lidského života.
Takže (CaOH) 2 se používá jako potravinářská přísada E 526. Například v každém kilogramu másla je 2 g této sloučeniny, která působí jako emulgátor a regulátor kyselosti, tj. Chrání potraviny před rychlým poškozením v důsledku oxidace. E 526 je přidán se stejným účelem v ovocných šťáv, víně, zmrazené zelenině, sušených rybách.
Zubní lékaři užívají Ca (OH) 2 jako součást dočasných nebo trvalých výplní a baktericidní vlastnosti umožňují použití jako plnivo uvnitř kanálu, stejně jako pro prevenci a léčbu karyózních dutin.
Nepostradatelné hydrát vápna k odstranění tvrdosti uhličitanu pitné vody v důsledku přítomnosti rozpustných bikarbonátů v něm. Jejich reakce s hydroxidem vápenatým v molekulární a iontové formě mají následující podobu:
Ca (HCO 3 ) 2 + Ca (OH) 2 = 2CaCO 3 ↓ + 2H 2O
Ca 2+ + 2HCO 3 - + Ca (OH) 2 → CaCO 3 ↓ + 2H 2 O
Vědecký a technický pokrok nezastaví. Každý rok vědci vymýšlejí stále více nových a moderních materiálů založených na sloučeninách vápníku, například kompozitů s cennějšími vlastnostmi a vlastnostmi.