Kalsiumhydroksidi (CA (OH) 2) rakenne, ominaisuudet, hankkiminen, käyttää

Hän kalsiumhydroksidi Se on epäorgaaninen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on CA (OH)₂. Se on valkoinen jauhe, jota on käytetty tuhansia vuosia, jolloin se on voittanut useita perinteisiä nimiä tai lempinimiä; Niistä voimme mainita tylsä, kuollut, kemiallinen, hydratoitu tai hieno.

Luonnossa sitä on saatavana pienessä runsaassa mineraalissa, nimeltään Portlandita, samanvärinen. Tämän vuoksi CA (OH)₂ Sitä ei saatu suoraan tästä mineraalista, vaan lämpökäsittelystä, jota seuraa hydraatio, kalkkikivi. Tämän saadaan Lime, CAO, joka myöhemmin sammuttaa tai kosteuttaa CA: n (OH) tuottamiseksi₂.

Kiinteä näyte kalsiumhydroksidista. Lähde: ChemicalInterest [julkinen alue]

CA (OH)₂ Se on suhteellisen heikko pohja vedessä, koska se tuskin liukenee kuumaan veteen; Mutta sen liukoisuus kasvaa kylmässä vedessä, koska sen nesteytys on eksoterminen. Sen perusteetti on kuitenkin edelleen syy olla varovainen sen kanssa sen manipuloinnin aikana, koska se voi aiheuttaa palovammoja missä tahansa kehossa.

Sitä on käytetty erilaisten materiaalien tai ruoan pH -säätelijänä, sen lisäksi, että se on hyvä kalsiumlähde sen massan suhteen. Sillä on paperiteollisuudessa sovelluksia jätevesien desinfioinnissa, depilating -tuotteissa, maissijauheista valmistetuissa päivittäistavaroissa.

Sen tärkein käyttö on kuitenkin ollut rakennusmateriaalia, koska kalkki hydratoituu sekoittuessa kipsi- tai laastin ainesosiin. Näissä kovetetuissa seoksissa CA (OH)₂ Absorboi ilman hiilidioksidi hiekkakiteiden yhdistämiseksi ja muodostettu kalsiumkarbonaatti.

Tällä hetkellä tutkimusta tehdään edelleen tavoitteena kehittää parempia rakennusmateriaaleja, joilla on CA (OH)₂ suoraan sen koostumuksessa nanohiukkasina.

[TOC]

Rakenne

Kristalli ja sen ionit

Kalsiumhydroksidi -ionit. Lähde: Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)]

Yläkuvassa on ionit, jotka integroivat kalsiumhydroksidin. Sen sama CA -kaava (OH)₂ huomauttaa, että jokaiselle kationille CA²⁺ OH -anionia on kaksi^- jotka ovat vuorovaikutuksessa hänen kanssaan sähköstaattisella vetovoimalla. Tuloksena on, että molemmat ionit päätyvät luomaan kuusikulmainen rakennekite.

Sellaisissa CA: n kuusikulmaisissa kiteissä (OH)₂ Ionit ovat hyvin lähellä toisiaan, mikä antaa esiintymisen polymeerirakenteena; Vaikka ei ole muodollisesti kovalenttista sidollista, ca-o on silti ottaen huomioon kahden elektronegatiivisuuden merkittävän eron kahden elementin välillä.

Kalsiumhydroksidirakenne

Rakenne tuottaa Octaedros Caon₆, eli CA²⁺ vuorovaikutuksessa kuuden OH: n kanssa^- (AC²⁺-vai niin^--A.

Se voi palvella sinua: litiumhydroksidi (LIOH)

Sarja näitä oktaedraa muodostavat lasin kerroksen, joka voi olla vuorovaikutuksessa toisen kanssa vety silloilla, jotka pitävät niitä molekyylien välisellä yhtenäisellä; Tämä vuorovaikutus haalistuu kuitenkin 580 ºC: n lämpötilassa, kun Ca (OH) on kuivunut₂ Caolle.

Korkeiden paineiden puolella siitä ei ole paljon tietoa, vaikka tutkimukset todensivat, että kuusikulmainen lasi kärsii 6 GPA: n paineessa siirtymisestä kuusikulmaisesta monokliiniseen vaiheeseen; Ja tällä Octaedros Caon muodonmuutos₆ Ja sen kerrokset.

Morfologia

Ca (OH) -kiteet₂ Ne ovat kuusikulmainen, mutta se ei ole este heidän omaksua morfologia. Jotkut näistä rakenteista (juosteet, hiutaleet tai kivet) ovat huokoisempia kuin toiset, vankka tai litteä, mikä vaikuttaa suoraan niiden lopullisiin sovelluksiin.

Siksi ei ole sama käyttää kiteitä Portland -mineraalista kuin syntetisoida niitä siten, että ne koostuvat nanohiukkasista, joissa seurataan muutamia tiukkoja parametreja; kuten hydraatioaste, käytetyn CaO: n pitoisuus ja aika, jonka sallittiin kasvattaa lasia.

Ominaisuudet

Fyysinen ulkonäkö

Kiinteä valkoinen, wc ja katkera maku kiinteä.

Moolimassa

74 093 g/mol

Sulamispiste

580 ºC. Tässä lämpötilassa se hajottaa vapauttavan veden, joten se ei koskaan saavuta höyrystää:

CA (OH)₂ => Cao + h₂JOMPIKUMPI

Tiheys

2 211 g/cm³

PHE

Vesisen vetisen liuoksen pH: n pH on 12,4 - 25 ºC.

Vesiliukoisuus

CA: n liukoisuus (OH)₂ Vedessä vähenee lämpötilan noustessa. Esimerkiksi 0 ºC: ssa sen liukoisuus on 1,89 g/l; Vaikka ne ovat 20 ºC ja 100 ºC, nämä ovat vastaavasti 1,73 g/l ja 0,66 g/l.

Tämä osoittaa termodynaamisen tosiasian: CA -hydraatio (OH)₂ Se on eksoterminen, joten totteleminen Le Catelierin periaatetta yhtälö olisi:

CA (OH)₂ Ac²⁺ + 2OH^- + Q -

Missä lämpö on vapautettu. Mitä kuumempi vesi, tasapaino on taipumus enemmän vasemmalle; eli CA (OH) liukenee vähemmän₂. Tästä syystä kylmässä vedessä liukenee paljon enemmän kuin kiehuvassa vedessä.

Toisaalta tämä liukoisuus kasvaa, jos pH: sta tulee happoa, johtuen OH -ionien neutraloinnista^- ja edellisen tasapainon siirtymiseen oikealle. Tämän prosessin aikana vielä enemmän lämpöä vapautuu kuin neutraalissa vedessä. Happamien vesipitoisten liuosten lisäksi CA (OH)₂ Se liukenee myös glyseroliin.

K -k -_$

5,5 · 10^-6. Tätä arvoa pidetään pienenä ja se on samaa mieltä CA: n (OH) alhaisesta liukoisuudesta₂ Vedessä (sama tasapaino yllä).

Voi palvella sinua: metallit

Taitekerroin

1 574

Vakaus

CA (OH)₂ Se pysyy vakaana niin kauan kuin se ei ole alttiina CO: lle₂ ilmasta, koska se imee sen ja muodostaa kalsiumkarbonaatin, Caco₃. Siksi se alkaa estää Ca (OH) -kiteiden kiinteässä seoksessa₂-Varas₃, Missä on anionit₃^2- Kilpailu OH: n kanssa^- Olla vuorovaikutuksessa CA: n kanssa²⁺-

CA (OH)₂ + Yhteistyö₂ => Caco₃ + H₂JOMPIKUMPI

Itse asiassa tämä on syy, miksi CA: n (OH) keskittyneet ratkaisut₂ Ne kääntävät sänkyjä, koska Caco -hiukkasten suspensio ilmestyy₃.

Saada

CA (OH)₂ Se saadaan kaupallisesti reagoimalla kalkki, Cao, yli kaksi tai kolme kertaa vettä:

Cao + h₂O => ca (OH)₂

Ca (OH): n hiilihapollisuus voi kuitenkin tapahtua prosessissa₂, aivan kuten yllä selitettiin.

Muut sen hankkimismenetelmät koostuvat liukoisten kalsiumsuolojen, kuten napsautuksen, käytöstä₂ tai CA (ei₃-A₂, ja perustaa ne NaOH: lla, niin että CA (OH) kiirehtii₂. Parametrien, kuten veden, lämpötilan, pH: n, liuottimen, hiilihapojen, kypsymisajan jne. Hallinta, hallinta., Nanohiukkaset, joilla on erilaisia ​​morfologioita, voidaan syntetisoida.

Se voidaan valmistaa myös valitsemalla luonnollinen ja uusiutuva raaka -aine tai teollisuuden tuhlaus, jossa on runsaasti kalsiumia, jotka niiden tuhkan lämmittämisen ja jalostettujen, koostuu kalkista; Ja täältä taas CA (OH) voidaan valmistaa₂ kosteuttamalla näitä tuhkaa ilman tarvetta tuhlata kalkkikivi, caco₃.

Esimerkiksi Bagazo del Agave on käytetty tähän tarkoitukseen, mikä on lisäarvo Tequila -teollisuuden jätteille.

Sovellukset

Elintarvikehoito

Pakkot ovat ensin liotettu kalsiumhydroksidissa, jotta ne olisivat rapeita. Lähde: Pixabay.

Kalsiumhydroksidia on läsnä monissa elintarvikkeissa joissakin sen valmistusvaiheissa. Esimerkiksi sen vesiliuoksessa suolakurkkua upotetaan, kuten kurkut, jotta ne muuttuvat rapeammiksi, kun pakkaat ne etikkaan. Tämä johtuu siitä, että niiden pinnan proteiinit absorboivat kalsiumia keskellä.

Samoin se tapahtuu maissijyvien kanssa ennen niiden muuttamista jauhoiksi, koska se auttaa vapauttamaan B -vitamiinia₃ (Niacina) ja helpottaa sen hiontaa. Sen tarjoamaa kalsiumia käytetään myös ravitsemusarvon lisäämiseen tiettyihin mehuihin.

CA (OH)₂ Voit myös korvata leivinjauheen joissakin leivän resepteissä ja selventää sokeriruo'on ja punajuurien sokeriruokaa.

Jätevesien desinfiointiaine

CA: n (OH) selventävä vaikutus₂ Se johtuu siitä, että se toimii flokkulanttina; toisin sanoen suspendoituneiden hiukkasten koko kasvaa muodostamaan flocculus, joka myöhemmin sedimentti tai voi suodattaa.

Voi palvella sinua: Pauling -asteikko

Tätä ominaisuutta on käytetty jätevesien desinfiointiin, epämiellyttävien kolloidiensa destabiloimalla katsojien näkökulmasta (ja hajulle).

Paperiteollisuus

CA (OH)₂ Sitä käytetään Kraft -prosessissa puun hoitoon käytetyn NaOH: n uudistamiseen.

Kaasun absorboiva

CA (OH)₂ Sitä käytetään CO: n poistamiseen₂ suljettujen tilojen tai ympäristöissä, joissa niiden läsnäolo on haitallista.

Henkilökohtainen hygienia

CA (OH) -voiteiden formulaatioissa (OH)₂ Se on hiljaisesti, koska sen emäksisyys auttaa hiusten keratiinin heikkenemisessä, ja siten ne on helpompi poistaa.

Rakennus

Kalsiumhydroksidi on osa vanhojen rakennustöiden rakenteita, kuten Egyptin pyramidit. Lähde: Pexels.

CA (OH)₂ Hän on ollut läsnä muinaisista muinaisista integroinnista kipsi- ja laastimassat, joita käytetään egyptiläisten arkkitehtonisten töiden, kuten pyramidien, rakentamiseen; Myös rakennukset, mausoleumit, seinät, portaat, lattiat, tuet ja jopa hammassementin uudelleenrakentamiseksi.

Sen väkevöinti johtuu siitä, että "hengittämällä" CO₂, Cacosta johtuvat kiteet₃ Tällaisten seosten hiekka ja muut komponentit päätyvät parempaan asteeseen.

Riskit ja sivuvaikutukset

CA (OH)₂ Se ei ole voimakkaasti emäksinen kiinteä kiinteä verrattuna muihin hydroksideihin, vaikkakin enemmän kuin MG (OH)₂. Silti huolimatta siitä, että se ei ole reaktiivinen tai syttyvä, sen perustavuus on silti riittävän aggressiivinen aiheuttamaan pieniä palovammoja.

Siksi sitä on manipuloitava kunnioituksella, koska se pystyy ärsyttämään silmiä, kieltä ja keuhkoja, jotka aiheuttavat muita ongelmia, kuten vision menetys, veren vakava alkalisaatio, ihottumat, oksentelu ja kurkkukipu.

Viitteet

1. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Hydroksidikalsium. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
3. Chávez Guerrero et ai. (2016). Kalsiumhydroksidin synteesi ja karakterisointi, joka on saatu Agave Bagassesta ja sen antibakteerisen aktiivisuuden tutkimuksesta. Toipunut: Scielo.org.MX
4. Riko Iizuka, Takehiko Yagi, Kazuki Komatsu, Hirotada GoTou, Taku Tsuchiya, Keiji Kusaba, Hiroyuki Kagi. (2013). Kalsiumhydroksidin korkeapainevaiheen kiderakenne, portlandiitti: in situ -jauhe ja yksikiteinen röntgenkuvaustutkimus. Amerikkalainen mineralogisti; 98 (8-9): 1421-1428. Doi: doi.org/10.2138/am.2013.4386
5. Hans Lohninger. (5. kesäkuuta 2019). Hydroksidikalsium. Kemian librettexts. Palautettu: Chem.Librettexts.org
6. Aniruddha s. et al. (2015). Nano -kalsiumhydroksidin synteesi vajaatoiminnassa. Amerikkalainen keraaminen yhteiskunta. doi.org/10.1111/Jace.14023
7. Carly Vandergrindt. (12. huhtikuuta 2018). Kuinka kalsiumhydroksidia käytetään ruoassa, ja onko se turvallinen? Toipunut: Healthline.com
8. Brian Clegg. (26. toukokuuta 2015). Hydroksidikalsium. Toipunut: ChemistryWorld.com