Kalcijev oksid i hidroksid
Procesi globalizacije, koji uzbuđuju stanovništvo Zemlje, prisiljavaju ljudsko društvo da stvori novo umjetno stanište - megacities, koji sve više nalikuju divovskim pčelinim stanicama, koji brzo rastu. Građevinska industrija postaje jedna od najperspektivnijih i najprofitabilnijih industrija, zahtijevajući najjeftinije i najlakše dostupne građevinske materijale za svoje potrebe. Stoga se rudarstvo vapnenca, krede i portlandita povećava svake godine širom svijeta. Mnoge tone rudarske industrije obrađuju kemijska poduzeća. Rezultat su kalcijev oksid, kalcijev hidroksid i njihove soli, koje se zatim koriste u graditeljstvu.
Prigradski izvori karbonata
Kalcijev oksid - CaO - je početni materijal u lancu dobivanja najvažnijih građevinskih materijala, kao što su kalcijev hidroksid, portland cement, silikatni beton. Sedimentne stijene koje se široko koriste na zemlji, poput vapnenca i krede, koje su prirodne vrste, koriste se za proizvodnju. kalcijev karbonat.
Milijunima godina djeluje mudra priroda, ostavljajući na stranu i čuvajući mrtve ostatke algi, školjke školjkaša i puževa, karbonatne kosture kolonijalnih morskih životinja - mahovnjaci. Onda je sve zaglavilo zajedno s česticama mulja. Tako su formirani sedimentni stijenski masivi na Krimu, Moldaviji, Kazahstanu i mediteranskim zemljama, čija starost potječe iz krede Mezozoika.
Postoji mnogo imena, ali jedna supstanca
Što je starija starost kemijskog spoja kojeg koristi osoba, pojavljuju se različitiji nazivi. Kotao, vapno, spaljeno vapno - sve ove riječi odnose se na jedan spoj - CaO. Naziva se kuhati jer, u reakciji s vodom, vrije kalcijev oksid, otpuštajući vodenu paru, a smjesa se jako zagrijava. Ovaj kemijski spoj može se ugasiti vodom i dobiti hidratizirani vapno - kalcijev hidroksid, također poznat kao "dlačica" ili "vapnena žbuka". Ako tvar ne reagira s vodom, ona nosi naziv "vapno". Otopina kalcijevog hidroksida zove se vapneno mlijeko. Pojam "izgorjelo vapno" odnosi se na metodu proizvodnje: spaljivanje vapnenca ili krede.
Industrijska proizvodnja kalcijevih spojeva
Tehnologija sagorijevanja vapnenca nije se mnogo promijenila od izgradnje. piramide u Gizi i izgradnja prvih pravoslavnih crkava "bijelog kamena" u Rusiji. Naši preci nazvali su vapnenac bijelim kamenom i portlanditom, mineralom kalcijevog hidroksida. U specijalnim pećima, sirovine i gorivo, na primjer, antracit ili koks, pune se u slojevima i pale se odozdo. Važnu ulogu u tehnološkom procesu ima ventilacija, ona mora biti kontinuirana. To pomaže da se ukloni nepotrebni ugljični dioksid i smanji temperatura reakcije, što je važno s gledišta učinkovitosti i sigurnosti osovinske peći.
Proizvod izgaranja CaO vapnenca je bijela, vrlo vatrootporna kristalna tvar, čija je točka taljenja 2627 ° C. On služi kao polazni materijal iz kojeg se može dobiti kalcijev hidroksid.
Već smo spomenuli specifičnost CaO: ako se komadići ovog spoja preliju vodom, dolazi do snažnog zagrijavanja i siktanja. Na očima gustih komada se pretvara u labav bijeli prah - kalcijev hidroksid. Jednadžba egzotermne reakcije:
CaO + H20 = Ca (OH) 2H = -64 kJ
Ova značajka objašnjava naziv "pushonka" koji se koristi u građevinarstvu.
Oprez ne boli
Prije razmatranja opsega ovih kalcijevih spojeva, vrijeme je da se podsjeti da su u klasifikacijskoj tablici štetnih kemikalija u 3. stupnju opasnosti. To su tekućine i suspenzije (otopine niske topljivosti krutine) koje emitiraju zapaljive pare s točkom paljenja od 61 ° C i niže. Stoga se u kemijskim laboratorijima kalcijev hidroksid pohranjuje u posebnim sefovima. Budući da otopina ima jako alkalnu reakciju i njezin pH je> 12, kapljice tvari na sluznici očiju, lica i ruku su strogo zabranjene.
Ako se to dogodi, odmah operite zahvaćeno područje hladnom vodom 5-10 minuta. Zatim obradite s fiziološkom (izotoničnom) otopinom natrijevog klorida NaCl ili 1% otopinom askorbinske kiseline. Ako se koristi tijekom rada zaštitne naočale i rukavice, može povećati sigurnost i održati zdravlje.
Primjena kalcijevog hidroksida u graditeljstvu
Vapnena žbuka (ili, jednostavnije, vapno) se već dugo koristi u graditeljstvu. Čak iu civilizacijama Asteka i Maja, u vrhuncu babilonskog kraljevstva, drevni su arhitekti koristili mješavinu vapna, pijeska i vode za gradnju zidova, vezivanje cigli i cijelih blokova, izrađenih od granita ili mramora. Vrlo plastična, masti na dodir vapnena pasta, koja je mješavina Ca (OH) 2 i vode u omjeru 1: 3, koristi se za rehabilitaciju arhitektonskih kompozicija Moskve, Sankt Peterburga i gradova Zlatnog prstena Rusije. Restauratorski radovi izvedeni s vrlo teškim oštećenjem povijesnih spomenika također nisu potpuni bez upotrebe vapnenog tijesta.
Ostale primjene kalcijevih spojeva
Iako se gradnja može smatrati prioritetnom industrijom koja koristi kalcijeve spojeve, ipak je zanimljiva i neobična za uporabu u drugim područjima ljudskog života.
Tako se (CaOH) 2 koristi kao dodatak hrani E 526. Na primjer, u svakom kilogramu maslaca nalazi se 2 g tog spoja koji djeluje kao emulgator i regulator kiselosti, odnosno štiti hranu od brzog propadanja uslijed oksidacije. U istu svrhu dodaje se E 526 u voćnim sokovima, vinu, smrznutom povrću, sušenoj ribi.
Stomatolozi koriste Ca (OH) 2 kao dio privremenih ili trajnih ispuna, a baktericidna svojstva dopuštaju da se koristi kao intra-kanalni punilac, kao i za prevenciju i liječenje karijesa.
nezamjenljiv hidratizirani vapno ukloniti karbonatnu tvrdoću pitke vode, zbog prisutnosti topivih bikarbonata u njemu. Njihove reakcije s kalcijevim hidroksidom u molekularnim i ionskim oblicima imaju sljedeći oblik:
Ca (HC03) 2 + Ca (OH) 2 = 2CaC03 + 2H20
Ca2 + + 2HCO3- + Ca (OH) 2 → CaC03 + 2H20
Znanstveni i tehnički napredak ne stoji. Svake godine znanstvenici izmišljaju sve više i više novih i modernih materijala na bazi kalcijevih spojeva, primjerice kompozita s više vrijednih svojstava i svojstava.