- Struktura
- Kristal in njegovi ioni
- Morfologija
- Lastnosti
- Fizični videz
- Molarna masa
- Tališče
- Gostota
- pH
- Topnost v vodi
- K
- Lomni količnik
- Stabilnost
- Pridobitev
- Prijave
- Predelava hrane
- Dezinfekcijsko sredstvo za odplake
- Papirna industrija
- Absorbator plina
- Osebna nega
- Gradnja
- Tveganja in stranski učinki
- Reference
Kalcijev hidroksid je anorganska spojina, katerega kemijska formula Ca (OH) 2 . To je beli prah, ki je v uporabi že tisoč let, v tem času si je prislužil več tradicionalnih imen ali vzdevkov; med njimi lahko omenimo žgano, mrtvo, kemično, hidrirano ali fino apno.
V naravi je na voljo v redkem mineralu, imenovanem portlandit, iste barve. Zaradi tega Ca (OH) 2 ne dobimo neposredno iz tega minerala, temveč iz toplotne obdelave, ki ji sledi hidracija apnenca. Iz tega dobimo apno, CaO, ki ga pozneje dušimo ali hidriramo, da nastane Ca (OH) 2 .
Trden vzorec kalcijevega hidroksida. Vir: Chemicalinterest
Ca (OH) 2 je razmeroma šibka baza v vodi, saj se v topli vodi komaj raztopi; toda njegova topnost se poveča v hladni vodi, ker je njena hidracija eksotermična. Vendar je njegova osnovnost še naprej razlog, da bodite z njim previdni pri ravnanju, saj lahko povzroči opekline na katerem koli delu telesa.
Uporablja se kot regulator pH za različne materiale ali živila, prav tako pa je dober vir kalcija glede na njegovo maso. Uporablja se v papirni industriji, pri dezinfekciji odplak, v izdelkih za depilacijo, v živilih iz koruzne moke.
Vendar je bila njegova najpomembnejša uporaba gradbeni material, saj apno hidrira, če ga pomešamo z drugimi sestavinami v ometu ali malti. V teh utrjenih mešanicah Ca (OH) 2 absorbira ogljikov dioksid iz zraka in tako utrdi peščene kristale skupaj s tistimi, ki so tvorjeni iz kalcijevega karbonata.
Trenutno še vedno potekajo raziskave, katerih namen je razvoj boljših gradbenih materialov, ki imajo Ca (OH) 2 neposredno v svoji sestavi kot nanodelce.
Struktura
Kristal in njegovi ioni
Ioni kalcijevega hidroksida. Vir: Claudio Pistilli
Na zgornji sliki imamo ione, ki tvorijo kalcijev hidroksid. Njegova zelo formula Ca (OH) 2 kaže, da se za vsako Ca 2+ kationa obstajata dve OH anioni - ki sodelujejo z njo preko elektrostatične privlačnosti. Posledica tega je, da oba iona na koncu tvorita kristal s šestkotno strukturo.
V takšnih šestkotnih kristalih Ca (OH) 2 so ioni zelo blizu drug drugemu, kar ima videz polimerne strukture; Čeprav formalne kovalentne vezi Ca-O ni, je kljub temu opazna razlika v elektronegativnosti med obema elementoma.
Struktura kalcijevega hidroksida
Struktura ustvarja oktaedre CaO 6 , to je, da Ca 2+ vzajemno deluje s šestimi OH - (Ca 2+ -OH - ).
Niz teh oktaedrov tvori plast kristala, ki lahko medsebojno deluje s pomočjo vodikovih vezi, ki jih ohranjajo medmolekulsko kohezivno; vendar ta interakcija izgine pri temperaturi 580 ° C, ko Ca (OH) 2 dehidrira v CaO.
Na strani visokega tlaka v zvezi s tem ni veliko informacij, čeprav raziskave kažejo, da pri šestkotnem tlaku šestkotni kristal prehaja iz šesterokotne v monoklinično fazo; z njo pa deformacija oktaedrov CaO 6 in njihovih plasti.
Morfologija
Kristali Ca (OH) 2 so šestkotni, vendar to ne ovira sprejemanja nobene morfologije. Nekatere od teh struktur (kot so prameni, kosmiči ali kamnine) so bolj porozne od drugih, robustne ali ravne, kar neposredno vpliva na njihovo končno uporabo.
Tako kristalov iz mineralnega portlandita ni isto, kot da jih sintetiziramo tako, da so sestavljeni iz nanodelcev, pri katerih sledimo nekaj strogim parametrom; kot so stopnja hidratacije, uporabljena koncentracija CaO in čas, ko se kristal lahko raste.
Lastnosti
Fizični videz
Bela, praškasta trdna snov z grenkim okusom.
Molarna masa
74.093 g / mol
Tališče
580 ° C. Pri tej temperaturi razpusti, sprošča vodo, tako da nikoli ne pride do izparevanja:
Ca (OH) 2 => CaO + H 2 O
Gostota
2,211 g / cm 3
pH
Njegova nasičena vodna raztopina ima pH 12,4 pri 25 ° C.
Topnost v vodi
Topnost Ca (OH) 2 v vodi se zmanjšuje s povečanjem temperature. Na primer, pri 0 ° C je njegova topnost 1,89 g / L; medtem ko sta pri 20 ° C in 100 ° C ta 1,73 g / L oziroma 0,66 g / L.
To kaže na termodinamično dejstvo: hidracija Ca (OH) 2 je eksotermična, zato bi po načelu Le Chatelierja enačba:
Ca (OH) 2 <=> Ca 2+ + 2OH - + Q
Kjer je Q sproščena toplota. Vroča je voda, bolj ravnotežje se bo nagibalo na levo; to pomeni, da se bo raztopilo manj Ca (OH) 2 . Prav zaradi tega se v hladni vodi raztopi veliko več kot v vreli vodi.
Po drugi strani se omenjena topnost poveča, če pH postane nevtraliziran zaradi OH - ionov in premika prejšnjega ravnovesja v desno. Med tem postopkom se sprosti še več toplote kot v nevtralni vodi. Poleg kislih vodnih raztopin je Ca (OH) 2 topen tudi v glicerolu.
K
5,5 · 10 -6 . Ta vrednost velja za majhno in je skladna z nizko topnostjo Ca (OH) 2 v vodi (enako ravnovesje kot zgoraj).
Lomni količnik
1,574
Stabilnost
Ca (OH) 2 ostane stabilen, dokler ni izpostavljen CO 2 iz zraka, saj ga absorbira in tvori kalcijev karbonat, CaCO 3 . Zato se začne onesnažiti v trdni mešanici kristalov Ca (OH) 2- Cabo 3 , kjer obstajajo anioni CO 3 2-, ki tekmujejo z OH - za interakcijo s Ca 2+ :
Ca (OH) 2 + CO 2 => CaCO 3 + H 2 O
Pravzaprav je to razlog, da koncentrirane raztopine Ca (OH) 2 postanejo mlečne, saj se pojavi suspenzija delcev CaCO 3 .
Pridobitev
Ca (OH) 2 se komercialno pridobi z reakcijo apna, CaO, z dva- do trikratnim presežkom vode:
CaO + H 2 O => Ca (OH) 2
Lahko pa pride do procesa karbonizacije Ca (OH) 2 , kot je razloženo zgoraj.
Druge metode za njegovo pridobivanje vključujejo uporabo topnih kalcijevih soli, kot je CaCl 2 ali Ca (NO 3 ) 2 , in njihovo bazifikacijo z NaOH, tako da se obori Ca (OH) 2 . Z uravnavanjem parametrov, kot so količina vode, temperatura, pH, topilo, stopnja karbonizacije, čas zorenja itd., Lahko sintetiziramo nanodelce z različnimi morfologijami.
Pripravimo ga lahko tudi tako, da izberemo naravne in obnovljive surovine ali odpadke iz industrije, ki so bogati s kalcijem, ki ob segrevanju in njegov pepel sestavljata apno; in od tod lahko ponovno pripravimo Ca (OH) 2 s hidracijo tega pepela, ne da bi bilo treba trošiti apnenec, CaCO 3 .
V ta namen so na primer uporabili agave bagasse, ki dodeljujejo dodano vrednost odpadkom iz industrije tekile.
Prijave
Predelava hrane
Kumarice najprej namočimo v kalcijev hidroksid, da postanejo bolj hrustljavi. Vir: Pixabay.
Kalcijev hidroksid je v številnih živilih prisoten v številnih živilih. Na primer, kumarice, na primer piščanci, namočimo v isto vodno raztopino, da postanejo bolj hrustljave, ko so pakirane v kisu. To je zato, ker beljakovine na njegovi površini absorbirajo kalcij iz okolja.
Enako se zgodi s koruznimi zrni, preden jih pretvorimo v moko, saj jim pomaga sprostiti vitamin B 3 (niacin) in olajša njihovo mletje. Kalcij, ki ga zagotavlja, se uporablja tudi za dodajanje hranilne vrednosti določenim sokom.
Ca (OH) 2 lahko nadomesti tudi pecilni prašek v nekaterih receptih za kruh in razjasni sladkorne raztopine, pridobljene iz sladkornega trsa in pese.
Dezinfekcijsko sredstvo za odplake
Pojasnitveno delovanje Ca (OH) 2 je posledica dejstva, da deluje kot flokulacijsko sredstvo; to pomeni, da poveča velikost suspendiranih delcev, dokler ne tvorijo kosmičev, ki se kasneje naselijo ali jih lahko filtriramo.
Ta lastnost je bila uporabljena za razkuževanje kanalizacije in destabilizacijo njenih neprijetnih koloidov na pogled (in vonj) gledalcev.
Papirna industrija
Ca (OH) 2 se uporablja v procesu Kraft za regeneracijo NaOH, ki se uporablja za obdelavo lesa.
Absorbator plina
Ca (OH) 2 se uporablja za odstranjevanje CO 2 iz zaprtih prostorov ali v okoljih, kjer je njegova prisotnost kontraproduktivna.
Osebna nega
Ca (OH) 2 tiho najdemo v formulacijah za depilacijske kreme , saj njegova osnovnost pomaga oslabiti keratin v laseh, zato jih je lažje odstraniti.
Gradnja
Kalcijev hidroksid je del struktur starih gradbišč, kot so egiptovske piramide. Vir: Pexels.
Ca (OH) 2 je prisoten že od nekdaj, saj vključuje množice mavca in malte, ki se uporabljajo pri gradnji egiptovskih arhitekturnih del, kot so piramide; tudi zgradbe, mavzoleji, stene, stopnice, tla, nosilci in celo za obnovo zobnega cementa.
Njeno krepilno delovanje je posledica dejstva, da pri "dihanju" CO 2 nastali kristali CaCO 3 na koncu združijo pesek in druge sestavine takšnih mešanic.
Tveganja in stranski učinki
Ca (OH) 2 ni močno bazična trdna snov v primerjavi z drugimi hidroksidi, čeprav je bolj kot Mg (OH) 2 . Kljub temu, da ni reaktiven ali vnetljiv, je njegova bazičnost še vedno dovolj agresivna, da lahko povzroči manjše opekline.
Zato je treba z njim ravnati spoštljivo, saj lahko draži oči, jezik in pljuča, pa tudi sproži druge bolezni, kot so: izguba vida, močna alkalizacija krvi, kožni izpuščaji, bruhanje in vneto grlo .
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). Mc Graw Hill.
- Wikipedija. (2019). Kalcijev hidroksid. Pridobljeno: en.wikipedia.org
- Chávez Guerrero in sod. (2016). Sinteza in karakterizacija kalcijevega hidroksida, dobljenega iz agave bagasse, in raziskava njegovega protibakterijskega delovanja. Pridobljeno: scielo.org.mx
- Riko Iizuka, Takehiko Yagi, Kazuki Komatsu, Hirotada Gotou, Taku Tsuchiya, Keiji Kusaba, Hiroyuki Kagi. (2013). Kristalna struktura visokotlačne faze kalcijevega hidroksida, portlandita: in situ prašek in monokristalna rentgenska difrakcijska študija. Ameriški mineralog; 98 (8-9): 1421–1428. doi: doi.org/10.2138/am.2013.4386
- Hans Lohninger. (5. junij 2019). Kalcijev hidroksid. Kemija LibreTexts. Pridobljeno: chem.libretexts.org
- Aniruddha S. et al. (2015). Sinteza nano kalcijevega hidroksida v vodnem mediju. Ameriško keramično društvo. doi.org/10.1111/jace.14023
- Carly Vandergriendt. (12. april 2018). Kako se kalcijev hidroksid uporablja v hrani in ali je varen? Pridobljeno: zdravjeline.com
- Brian Clegg. (26. maj 2015). Kalcijev hidroksid. Pridobljeno: chemistryworld.com