- структура
- Кристал и неговите йони
- морфология
- Имоти
- Външен вид
- Моларна маса
- Точка на топене
- плътност
- рН
- Разтворимост във вода
- K
- Рефракционен индекс
- стабилност
- Получаване
- Приложения
- Обработка на храна
- Дезинфектант за канализация
- Хартиена промишленост
- Газов абсорбатор
- Лична хигиена
- строителство
- Рискове и странични ефекти
- Препратки
На калциев хидроксид е неорганично съединение, чиято химична формула е Са (ОН) 2. Това е бял прах, който се използва от хиляди години, през това време си спечели няколко традиционни имена или прякори; сред тях можем да споменем гасена, мъртва, химическа, хидратирана или фина вар.
В природата се предлага в рядък минерал, наречен портландит, със същия цвят. Поради това Ca (OH) 2 не се получава директно от този минерал, а от термична обработка, последвана от хидратация на варовика. От това се получава вар, CaO, който впоследствие се гаси или хидратира, за да се получи Ca (OH) 2.
Твърда проба от калциев хидроксид. Източник: Chemicalinterest
Ca (OH) 2 е сравнително слаба основа във вода, тъй като тя трудно може да се разтвори в гореща вода; но разтворимостта му се увеличава в студена вода, защото нейната хидратация е екзотермична. Основността му обаче продължава да е причина да бъдете внимателни с него, когато боравите с него, тъй като може да причини изгаряне на всяка част на тялото.
Използва се като регулатор на pH за различни материали или храни, както и като добър източник на калций по отношение на неговата маса. Той има приложения в хартиената промишленост, в дезинфекцията на канализацията, в депилиращите продукти, в храните, направени от царевично брашно.
Най-важната му употреба обаче е като строителен материал, тъй като вар хидратира при смесване с останалите съставки в мазилка или хоросан. В тези втвърдени смеси Ca (OH) 2 абсорбира въглероден диоксид от въздуха, за да консолидира пясъчните кристали заедно с тези, образувани от калциев карбонат.
В момента все още се провеждат изследвания с цел разработване на по-добри строителни материали, които имат Ca (OH) 2 директно в състава си като наночастици.
структура
Кристал и неговите йони
Йони калциев хидроксид. Източник: Клаудио Пистили
В горното изображение имаме йони, които съставят калциев хидроксид. Самата му формула Ca (OH) 2 показва, че за всеки катион на Ca 2+ има два OH аниона - които взаимодействат с него чрез електростатично привличане. Резултатът е, че и двата йона завършват, създавайки кристал с шестоъгълна структура.
В такива шестоъгълни кристали на Са (ОН) 2 йони са много близо един до друг, което дава вид на полимерна структура; въпреки че няма официална Ca-O ковалентна връзка, все пак предвид забележимата разлика в електроотрицателността между двата елемента.
Структура на калциев хидроксид
Структурата генерира октаедри CaO 6, тоест Ca2 + взаимодейства с шест OH - (Ca 2+ -OH -).
Поредица от тези октаедри съставляват слой от кристала, който може да взаимодейства с друг с помощта на водородни връзки, които ги поддържат междумолекулно сплотени; това взаимодействие обаче изчезва при температура 580 ° С, когато Са (ОН) 2 се дехидратира до СаО.
От страна на високото налягане няма много информация в това отношение, въпреки че проучванията показват, че при налягане от 6 GPa шестоъгълният кристал претърпява преход от шестоъгълната към моноклинната фаза; и с него деформацията на ооедри CaO 6 и техните слоеве.
морфология
Кристалите на Ca (OH) 2 са шестоъгълни, но това не им пречи да възприемат каквато и да е морфология. Някои от тези структури (като нишки, люспи или скали) са по-порести от други, здрави или плоски, което пряко влияе върху крайното им приложение.
По този начин не е същото да се използват кристали от минералния портландит, отколкото да се синтезират така, че да се състоят от наночастици, при които се спазват няколко строги параметри; като степента на хидратация, използваната концентрация на СаО и времето, в което кристалът е оставен да расте.
Имоти
Външен вид
Бяло, прахообразно твърдо вещество с горчив вкус.
Моларна маса
74.093 g / mol
Точка на топене
580 ° С. При тази температура тя се разлага, отделяйки вода, така че никога не достига изпаряване:
Са (ОН) 2 => СаО + H 2 O
плътност
2,211 g / cm 3
рН
Наситеният воден разтвор от него има рН 12,4 при 25 ° С.
Разтворимост във вода
Разтворимостта на Ca (OH) 2 във вода намалява с повишаване на температурата. Например, при 0 ° С разтворимостта му е 1,89 g / L; докато при 20ºC и 100ºC, те са 1,73 g / L и 0,66 g / L, съответно.
Това показва термодинамичен факт: хидратацията на Са (ОН) 2 е екзотермична, така че спазвайки принципа на Ле Шателие, уравнението ще бъде:
Ca (OH) 2 <=> Ca 2+ + 2OH - + Q
Къде Q е отделената топлина. Колкото по-гореща е водата, толкова по-равновесно ще има тенденция вляво; тоест, по-малко Ca (OH) 2 ще се разтвори. Именно поради тази причина в студена вода той се разтваря много повече, отколкото във вряща вода.
От друга страна, разтворимостта се увеличава, ако рН стане кисел, поради неутрализирането на OH - йони и изместването на предишното равновесие вдясно. По време на този процес се отделя дори повече топлина, отколкото в неутрална вода. Освен кисели водни разтвори, Ca (OH) 2 е разтворим и в глицерол.
K
5,5 · 10 -6. Тази стойност се счита за малка и съответства на ниската разтворимост на Ca (OH) 2 във вода (същият баланс като по-горе).
Рефракционен индекс
1574
стабилност
Ca (OH) 2 остава стабилен, стига да не е изложен на CO 2 от въздуха, тъй като той го абсорбира и образува калциев карбонат, CaCO 3. Следователно, той започва да се оползотворява в твърда смес от кристали на Са (ОН) 2- СаСО 3, където има CO 3 2- аниони, конкуриращи се с ОН - за взаимодействие с Ca 2+:
Ca (OH) 2 + CO 2 => CaCO 3 + H 2 O
Всъщност това е причината концентрираните Ca (OH) 2 разтвори да се превърнат млечно, тъй като се появява суспензия на CaCO 3 частици.
Получаване
Ca (OH) 2 се получава търговски чрез реакция на вар, CaO, с два до три пъти повече от вода:
СаО + H 2 O => Са (ОН) 2
Въпреки това, карбонизацията на Ca (OH) 2 може да се случи в процеса, точно както е обяснено по-горе.
Други методи за получаване на това се състои от използване на разтворими калциеви соли като калциев 2 или Ca (NO 3) 2, и им се алкализира с NaOH, така че Са (ОН) 2 се утаява. Чрез контролиране на параметри като водни обеми, температура, рН, разтворител, степен на карбонизация, време на зреене и др., Могат да се синтезират наночастици с различни морфологии.
Може да се приготви и чрез подбор на естествени и възобновяеми суровини или отпадъци от промишлеността, които са богати на калций, който при нагряване и пепелта му ще се състоят от вар; и от тук, отново, Са (ОН) 2 могат да бъдат получени чрез хидратиране тези пепел без необходимостта от отпадъци варовик, СаСОз 3.
Например за тази цел е използван агаве багас, който придава добавена стойност на отпадъците от текиловите индустрии.
Приложения
Обработка на храна
Най-напред туршиите се накисват в калциев хидроксид, за да станат по-хрупкави. Източник: Pixabay
Калциевият хидроксид присъства в много храни в някои от етапите му на приготвяне. Например, кисели краставички, като корнишони, се потапят във воден разтвор на същия, за да станат по-хрупкави, когато са опаковани в оцет. Това е така, защото протеините на повърхността му абсорбират калций от околната среда.
Същото се случва и с царевичните зърна, преди да ги трансформира в брашно, тъй като им помага да отделят витамин В 3 (ниацин) и улеснява смилането им. Калцият, който предоставя, се използва и за добавяне на хранителна стойност към определени сокове.
Ca (OH) 2 може също да замести бакпулвера в някои рецепти за хляб и да изясни захарните разтвори, получени от захарна тръстика и цвекло.
Дезинфектант за канализация
Изясняващото действие на Ca (OH) 2 се дължи на факта, че той действа като флокулиращ агент; това означава, че увеличава размера на суспендираните частици, докато не образуват флоки, които по-късно се утаяват или могат да бъдат филтрирани.
Този имот е използван за дезинфекция на канализацията, дестабилизира неприятните си колоиди за гледката (и миризмата) на зрителите.
Хартиена промишленост
Са (ОН) 2 се използва в процеса на Крафт за регенериране на NaOH, използван за обработка на дървесина.
Газов абсорбатор
Ca (OH) 2 се използва за отстраняване на CO 2 от затворени пространства или в среда, където присъствието му е контрапродуктивно.
Лична хигиена
Ca (OH) 2 се открива мълчаливо във формулировки за депилиращи кремове, тъй като неговата основна способност помага за отслабване на кератина на космите и по този начин е по-лесно да се отстранят.
строителство
Калциевият хидроксид е част от структурите на стари строителни обекти като пирамидите на Египет. Източник: Pexels
Са (ОН) 2 присъства от незапомнени времена, интегрирайки масите от мазилка и хоросан, използвани при изграждането на египетски архитектурни произведения като пирамидите; също сгради, мавзолеи, стени, стълби, подове, опори и дори за възстановяване на зъбен цимент.
Укрепващото му действие се дължи на факта, че при „дишане“ на CO 2, получените кристали на CaCO 3 завършват в интегрирането на пясъците и другите компоненти на такива смеси.
Рискове и странични ефекти
Са (ОН) 2 не е силно основно вещество в сравнение с други хидроксиди, въпреки че е повече от Mg (OH) 2. Въпреки това, въпреки че не е реактивен или запалим, неговата основна все още е достатъчно агресивна, за да причини незначителни изгаряния.
Следователно, с него трябва да се работи с уважение, тъй като той е в състояние да дразни очите, езика и белите дробове, както и да предизвика други заболявания като: загуба на зрение, силно алкализиране на кръвта, кожни обриви, повръщане и болки в гърлото,
Препратки
- Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Калциев хидроксид. Възстановено от: en.wikipedia.org
- Чавес Гереро и др. (2016 г.). Синтез и характеризиране на калциев хидроксид, получен от агаве багас, и изследване на антибактериалната му активност. Възстановено от: scielo.org.mx
- Рико Iizuka, Takehiko Yagi, Kazuki Komatsu, Hirotada Gotou, Taku Tsuchiya, Keiji Kusaba, Hiroyuki Kagi. (2013). Кристална структура на фазата на високо налягане на калциев хидроксид, портландит: In situ прах и еднокристално изследване на рентгенография. Американски минералог; 98 (8-9): 1421–1428. doi: doi.org/10.2138/am.2013.4386
- Ханс Лонингер. (05 юни 2019 г.). Калциев хидроксид. Химия LibreTexts. Възстановено от: chem.libretexts.org
- Aniruddha S. et al. (2015). Синтез на нано калциев хидроксид във водна среда. Американското керамично дружество. doi.org/10.1111/jace.14023
- Carly Vandergriendt. (12 април 2018 г.). Как се използва калциев хидроксид в храната и безопасен ли е? Възстановени от: healthline.com
- Брайън Клег. (26 май 2015 г.). Калциев хидроксид. Възстановено от: chemistryworld.com