Оксид кальция

Химическое соединение кальция

Оксид кальция

Имена
Название IUPAC Оксид кальция
Другие названия Негашеная известь, негашеная известь, галька, кальций
Идентификаторы
Номер CAS	1305-78-8
3D-модель (JSmol )	Interactive image
ChEBI	CHEBI: 31344
ChEMBL	ChEMBL2104397
ChemSpider	14095
ECHA InfoCard	100.013.763
Номер EC	215-138- 9
E номер	E529 (регуляторы кислотности,...)
Ссылка на Гмелин	485425
KEGG	C13140
PubChem CID	14778
Номер RTECS	EW3100000
UNII	C7X2M0VVNH
Номер ООН	1910
Панель управления CompTox (EPA )	DTXSID5029631
InChI InChI=1S/Ca.OКлюч: ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N InChI = 1 / Ca.O / rCaO / c1-2 Ключ: ODINCKMPIJJUCX-BFMVIS
УЛЫБКИ O = [Ca]
Свойства
Химическая формула	CaO
Молярная масса	56,0774 г / моль
Внешний вид e	Порошок от белого до бледно-желтого / коричневого
Запах	Без запаха
Плотность	3,34 г / см
Точка плавления	2613 ° C (4735 ° F; 2886 K)
Точка кипения	2850 ° C (5160 ° F; 3120 K) (100 гПа )
Растворимость в воде	Реагирует с образованием гидроксида кальция
Растворимость в Метаноле	Нерастворим (также в диэтиловом эфире, октаноле )
Кислотность (pK a)	12,8
Магнитная восприимчивость (χ)	-15,0 × 10 см / моль
Структура
Кристаллическая структура	Кубическая, cF8
Термохимия
Стандартная молярная. энтропия (S 298)	40 Дж · моль · K
Стандартная энтальпия образования. (ΔfH298)	−635 кДж · моль
Фармакология
Код ATCvet	QP53AX18 (ВОЗ )
Опасности
Паспорт безопасности	Hazard.com
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHS	Опасно
Краткая характеристика опасности GHS	H302, H314, H315, H318, H335
Меры предосторожности GHS	P260, P261, P264, P270, P271, P280, P301 + 312, P301 + 330 + 331, P302 + 352, P303 + 361 + 353, P304 + 340, P305 + 351 + 338, P310, P312, P321, P330, P332 + 313, P362, P363, P403 + 233, P405, P501
NFPA 704 (огонь алмаз)	0 3 2 W
Температура вспышки	Невоспламеняющийся
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)	TWA 5 мг / м
REL (рекомендуется)	TWA 2 мг / м
IDLH (непосредственная опасность)	25 мг / м
Родственные соединения
Другие анионы	Сульфид кальция. Гидроксид кальция. Селенид кальция.
Прочие катионы	Оксид бериллия. Оксид магния. Оксид стронция. Оксид бария.
Если не указано иное, данные являются приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки в ink

Оксид кальция (CaO ), широко известная как негашеная известь или негашеная известь, является широко используемым химическим соединением . Это белое щелочное, щелочное, кристаллическое твердое вещество при комнатной температуре. Широко используемый термин «известь » означает кальцийсодержащие неорганические материалы, в которых преобладают карбонаты, оксиды и гидроксиды кальция, кремния, магния, алюминия и железа. Напротив, негашеная известь относится к единственному химическому соединению оксиду кальция. Оксид кальция, который выживает при переработке и не вступает в реакцию со строительными материалами, такими как цемент, называется известь без содержания .

Негашеная известь является относительно недорогой. И он, и его химическое производное (гидроксид кальция, из которого негашеная известь является основным ангидридом ) являются важными товарными химическими веществами.

• 1 Подготовка
• 2 Использование
  • 2.1 Оружие
  • 2.2 Заменители
• 3 Безопасность
• 4 Ссылки
• 5 Внешние ссылки

Оксид кальция обычно получают в результате термического разложения материалов, таких как известняк или ракушки, которые содержат карбонат кальция (CaCO 3 ; минерал кальцит ) в печи для обжига извести. Это достигается путем нагревания материала до температуры выше 825 ° C (1517 ° F), процесса, называемого прокаливание или обжигание извести, для высвобождения молекулы диоксида углерода (CO 2), оставив негашеную известь.

CaCO 3 (s) → CaO (s) + CO 2 (г)

Негашеная известь нестабильна и при охлаждении самопроизвольно реагирует с CO 2 из воздуха до тех пор, пока, по прошествии определенного времени, он полностью не превратится обратно в карбонат кальция, если его не гашить водой до состояния известковой штукатурки или извести раствор.

Ежегодное мировое производство негашеной извести составляет около 283 миллионов тонн. Китай, безусловно, является крупнейшим производителем в мире с общим объемом производства около 170 миллионов тонн в год. Следующими по величине являются Соединенные Штаты - около 20 миллионов тонн в год.

На 1 тонну негашеной извести требуется примерно 1,8 т известняка. Негашеная известь имеет высокое сродство к воде и является более эффективным осушителем, чем силикагель. Реакция негашеной извести с водой связана с увеличением объема по крайней мере в 2,5 раза.

Play media Демонстрация гашения негашеной извести как сильно экзотермической реакции. К кусочкам негашеной извести добавляют капли воды. Через некоторое время происходит выраженная экзотермическая реакция («гашение извести»). Температура может достигать примерно 300 ° C (572 ° F).

• В основном негашеная известь используется в процессе кислородного производства стали (BOS). Его использование варьируется от 30 до 50 кг (65–110 фунтов) на тонну стали. Негашеная известь нейтрализует кислые оксиды SiO 2, Al2O3 и Fe2O3 с образованием основного расплавленного шлака.
• Молотая негашеная известь используется при производстве блоков из пенобетона, плотностью ок. 0,6–1,0 г / см (9,8–16,4 г / куб. Дюйм).
• Негашеная известь и гашеная известь могут значительно увеличить несущую способность глинистых грунтов. Они делают это путем взаимодействия с мелкодисперсным кремнеземом и глиноземом с образованием силикатов и алюминатов кальция, которые обладают вяжущими свойствами.
• Небольшие количества негашеной извести используются в других процессах; например, производство стекла, цемента на основе алюмината кальция и органических химикатов.
• Тепло: негашеная известь выделяет тепловую энергию за счет образования гидрата, кальция гидроксид по следующему уравнению:

CaO (s) + H 2 O (l) ⇌ Ca (OH) 2 (водн.) (ΔH r = -63,7 кДж / моль CaO)

При гидратации происходит экзотермическая реакция, и твердое вещество вздувается. Гидрат можно снова превратить в негашеную известь, удалив воду, нагревая ее до красноты, чтобы обратить вспять реакцию гидратации. Один литр воды смешивается с приблизительно 3,1 кг (6,8 фунта) негашеной извести с образованием гидроксида кальция плюс 3,54 МДж энергии. Этот процесс можно использовать в качестве удобного портативного источника тепла, например для подогрева пищи на месте в самонагревающейся банке, приготовления пищи и нагрева воды без открытого огня. Несколько компаний продают комплекты для приготовления пищи, использующие этот метод нагрева.

• Он известен как пищевая добавка в ФАО как регулятор кислотности, средство для обработки муки и как разрыхлитель. Он имеет номер E E529 .
• Свет: при нагревании негашеной извести до 2400 ° C (4350 ° F) она излучает интенсивное свечение. Эта форма освещения, известная как источник света, широко использовалась в театральных постановках до изобретения электрического освещения.
• Цемент: оксид кальция является ключевым ингредиентом в процессе изготовления цемент.
• Как дешевая и широко доступная щелочь. Около 50% от общего количества произведенной негашеной извести перед использованием превращается в гидроксид кальция. Как гашеная известь , так и используются для обработки питьевой воды.
• Нефтяная промышленность: пасты для обнаружения воды содержат смесь оксида кальция и фенолфталеина. Если эта паста вступит в контакт с водой в топливном баке, CaO вступит в реакцию с водой с образованием гидроксида кальция. Гидроксид кальция имеет достаточно высокий pH, чтобы придать фенолфталеину яркий пурпурно-розовый цвет, что указывает на присутствие воды.
• Бумага: оксид кальция используется для регенерации гидроксида натрия из карбоната натрия при химической регенерации в компании Kraft целлюлозные фабрики.
• Гипс: есть археологические свидетельства того, что докерамического неолита B люди использовали известняковую штукатурку для полов и других целей. Такой пол из известняка и золы использовался до конца девятнадцатого века.
• Химическое или энергетическое производство: для удаления диоксида серы <45 могут использоваться твердые аэрозоли или суспензии оксида кальция.>из выхлопных газов в процессе, называемом десульфуризацией дымовых газов.
• Горнодобывающая промышленность: патроны для сжатой извести используют экзотермические свойства негашеной извести для разрушения породы. В породе обычным способом просверливается отверстие для дроби, внутрь помещается запечатанный патрон с негашеной известью и утрамбовывается. Затем в картридж впрыскивается некоторое количество воды, и возникающий в результате выброс пара вместе с большим объемом остаточного гидратированного твердого вещества разрушает породу. Этот метод не работает, если скала особенно твердая.
• Удаление трупов: Исторически считалось, что негашеная известь эффективна для ускорения разложения трупов. Это было ошибкой, и нанесение негашеной извести может даже способствовать сохранению; хотя он может помочь избавиться от запаха разложения, который, возможно, заставил людей предположить, что это была настоящая плоть, которая была съедена.

Оружие

В 80 г. до н.э. римский полководец Серторий развернули удушающие облака едкого известкового порошка, чтобы победить чаразитани из Испании, укрывшихся в недоступных пещерах. Подобная пыль использовалась в Китае для подавления вооруженного крестьянского восстания в 178 году нашей эры, когда известняковые колесницы, оснащенные мехами, выдували известняковый порошок в толпы.

Считается, что негашеная известь была составной частью греческой культуры. огонь. При контакте с водой негашеная известь повысит свою температуру выше 150 ° C (302 ° F) и воспламенит топливо.

Дэвид Хьюм в своей Истории Англии рассказывает об этом в начале Во время правления Генриха III, английский флот уничтожил вторгшийся французский флот, ослепив вражеский флот негашеной известью. Негашеная известь, возможно, использовалась в средневековой морской войне - вплоть до использования «известковых мин», чтобы бросать ее во вражеские корабли.

Заменители

Известняк заменяет известь во многих областях применения, которые включают сельское хозяйство, флюсование и удаление серы. Известняк, который содержит меньше реактивного материала, медленнее реагирует и может иметь другие недостатки по сравнению с известью, в зависимости от области применения; однако известняк значительно дешевле, чем известь. Кальцинированный гипс - альтернативный материал в промышленных штукатурках и растворах. Цемент, цементная пыль, летучая зола и известковая пыль являются потенциальными заменителями некоторых строительных применений извести. Гидроксид магния является заменителем извести при контроле pH, а оксид магния - заменителем доломитовой извести в качестве флюса в сталеплавильном производстве.

Из-за интенсивной реакции негашеной извести с водой возникает негашеная известь. сильное раздражение при вдыхании или контакте с влажной кожей или глазами. Вдыхание может вызвать кашель, чихание, затрудненное дыхание. Затем он может перерасти в ожоги с перфорацией носовой перегородки, болью в животе, тошнотой и рвотой. Хотя негашеная известь не считается пожароопасной, ее реакция с водой может выделять достаточно тепла для воспламенения горючих материалов.

На Викискладе есть материалы, связанные с Оксид кальция.

• Статистика и информация по извести из Геологической службы США
• Факторы, влияющие на качество негашеной извести
• Американский ученый (обсуждение датировки строительного раствора по шкале С)
• Химикат недели - Известь
• Паспорт безопасности материала
• CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям