Tlenek wapnia i wodorotlenek
Procesy globalizacji, ekscytujące ludność Ziemi, zmuszają społeczeństwo ludzkie do stworzenia nowego sztucznego siedliska - megamiast, które coraz bardziej przypominają gigantyczne komórki pszczele. Branża budowlana staje się jedną z najbardziej obiecujących i rentownych gałęzi przemysłu, wymagającą najtańszych i najłatwiej dostępnych materiałów budowlanych dla swoich potrzeb. Dlatego wydobycie wapienia, kredy i portlanditu zwiększa się z każdym rokiem na całym świecie. Wiele ton towarów przemysłu wydobywczego jest przetwarzanych przez przedsiębiorstwa chemiczne. Wynikiem tego jest tlenek wapnia, wodorotlenek wapnia i ich sole, które są następnie wykorzystywane w budownictwie.
Podmiejskie źródła węglanów
Tlenek wapnia - CaO - jest materiałem wyjściowym w łańcuchu pozyskiwania najważniejszych materiałów budowlanych, takich jak wodorotlenek wapnia, cement portlandzki, beton krzemianowy. Skały osadowe szeroko stosowane na Ziemi, takie jak wapień i kreda, które są gatunkami naturalnymi, są wykorzystywane do ich produkcji. węglan wapnia.
Przez miliony lat mądra natura działała, odkładając na bok i chroniąc martwe resztki glonów, skorup małży i ślimaków, wapienne szkielety kolonialnych zwierząt morskich - mszywioły. Potem wszystko utkwiło razem z cząstkami mułu. W ten sposób masywy skał osadowych powstały na Krymie, w Mołdawii, Kazachstanie i krajach śródziemnomorskich, których wiek pochodzi z okresu kredowego Epoka mezozoiczna.
Istnieje wiele nazw, ale jedna substancja
Im starszy wiek związek chemiczny używany przez osobę, tym bardziej różne nazwy pojawiają się. Kocioł, wapno palone, wapno palone - wszystkie te słowa odnoszą się do jednego związku - CaO. Nazywa się go gotować, ponieważ w reakcji z wodą wrze tlenek wapnia, uwalniając parę wodną, a mieszanina jest silnie podgrzewana. Ten związek chemiczny można zahartować wodą i uzyskać uwodnione wapno - wodorotlenek wapnia, znany również jako "puch" lub "zaprawa wapienna". Jeśli substancja nie wchodzi w interakcję z wodą, ma nazwę "wapno palone". Roztwór wodorotlenku wapnia nazywa się mlekiem wapiennym. Termin "wapno palone" odnosi się do metody produkcji: palenie wapienia lub kredy.
Przemysłowa produkcja związków wapnia
Technologia spalania wapienia nie zmieniła się znacznie od czasu budowy. piramidy w gizie i budowa pierwszych cerkwi "białego kamienia" w Rosji. Nasi przodkowie nazywali wapień białym kamieniem i portlanditem, minerałem wodorotlenku wapnia. W specjalnych piecach szybowych surowce i paliwo, na przykład antracyt lub koks, są ładowane warstwowo i zapalane od dołu. Ważną rolę w procesie technologicznym odgrywa wentylacja, musi ona być ciągła. Pomaga to usunąć niepotrzebny dwutlenek węgla i obniżyć temperaturę reakcji, co jest ważne z punktu widzenia wydajności i bezpieczeństwa pieca szybowego.
Produkt wypalania wapienia CaO to biała, bardzo ogniotrwała substancja krystaliczna, której temperatura topnienia wynosi 2627 ° C. Służy jako materiał wyjściowy, z którego można otrzymać wodorotlenek wapnia.
Wspomnieliśmy już o szczególnej cesze CaO: jeśli kawałki tego związku są wylewane z wodą, to jest silne ocieplenie i syczenie. Na oczach gęstych kawałków zamień się w luźny biały proszek - wodorotlenek wapnia. Równanie reakcji egzotermicznej:
CaO + H20 = Ca (OH) 2AH = -64 kJ
Ta funkcja wyjaśnia nazwę "pushonka" używaną w budownictwie.
Ostrożność nie boli
Przed przystąpieniem do rozpatrywania zakresów tych związków wapnia, nadszedł czas, aby przypomnieć, że w tabeli klasyfikacji szkodliwych chemikaliów znajdują się w trzeciej klasie zagrożenia. Są to ciecze i zawiesiny (roztwory o małej rozpuszczalności), które wydzielają łatwopalne opary o temperaturze zapłonu równej 61 ° C i niższej. Dlatego w laboratoriach chemicznych, wodorotlenek wapnia jest przechowywany w specjalnych sejfach. Ponieważ roztwór ma silnie alkaliczną reakcję i jego pH wynosi> 12, kropelki substancji na błonie śluzowej oczu, twarzy i dłoni są surowo zabronione.
Jeśli tak się stanie, natychmiast przemyj dotknięty obszar zimną wodą przez 5-10 minut. Następnie poddaj go fizjologicznemu (izotonicznemu) 0,9% roztworze NaCl chlorku sodu lub 1% roztworze kwasu askorbinowego. W przypadku użycia podczas pracy okulary ochronne i rękawice, może zwiększyć bezpieczeństwo i utrzymać zdrowie.
Zastosowanie wodorotlenku wapnia w budownictwie
Zaprawa wapienna (lub, bardziej prosto, wapno) była stosowana w budownictwie przez bardzo długi czas. Nawet w cywilizacji Azteków i Majów, w czasach rozkwitu królestwa babilońskiego, starożytni architekci używali mieszanki wapna, piasku i wody do budowania murów, wiązania cegieł i całych bloków, wykutych z granitu lub marmuru. Bardzo plastyczna, tłusta w dotyku pasta wapienna, która jest mieszaniną Ca (OH) 2 i wody w stosunku 1: 3, jest używana do renowacji kompozycji architektonicznych Moskwy, Petersburga i miast Złotego Pierścienia Rosji. Prace konserwatorskie prowadzone z bardzo poważnymi uszkodzeniami zabytków również nie są kompletne bez użycia testu wapienniczego.
Inne zastosowania związków wapnia
Chociaż budownictwo można uznać za priorytetową branżę stosującą związki wapnia, to jednak interesujące i niezwykłe jest wykorzystywanie ich w innych dziedzinach życia ludzkiego.
Tak więc (CaOH) 2 jest stosowany jako dodatek do żywności E 526. Na przykład, w każdym kilogramie masła występuje 2 g tego związku działającego jako emulgator i regulator kwasowości, to jest, chroniąc żywność przed szybkim pogarszaniem się z powodu utleniania. E 526 dodaje się w tym samym celu do soków owocowych, wina, mrożonych warzyw, suszonych ryb.
Dentyści stosują Ca (OH) 2 jako część tymczasowych lub stałych wypełnień, a właściwości bakteriobójcze pozwalają na stosowanie go jako wypełniacza wewnątrzkanałowego, a także do zapobiegania i leczenia próchnicy.
Niezbędny wapno hydratyzowane w celu usunięcia twardości węglanowej wody pitnej, z uwagi na obecność w niej rozpuszczalnych wodorowęglanów. Ich reakcje z wodorotlenkiem wapnia w postaciach molekularnych i jonowych mają następującą postać:
Ca (HCO3) 2 + Ca (OH) 2 = 2CaCO 3 ↓ + 2H 2O
Ca 2+ + 2HCO 3 - + Ca (OH) 2 → CaCO 3 ↓ + 2H 2 O
Postęp naukowy i techniczny nie stoi w miejscu. Każdego roku naukowcy wymyślają coraz to nowe i nowoczesne materiały oparte na związkach wapnia, na przykład kompozyty o bardziej wartościowych właściwościach i właściwościach.