Гидроксид кальция - Calcium hydroxide

Гидроксид кальция
Гидроксид кальция
Mg (OH) 2Xray.jpg
Имена
Название ИЮПАК
Гидроксид кальция
Другие имена
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.762 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
Номер E E526 (регуляторы кислотности, ...)
846915
КЕГГ
Номер RTECS
UNII
  • InChI = 1S / Ca.2H2O / ч; 2 * 1H2 / q + 2 ;; / p-2 проверитьY
    Ключ: AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L проверитьY
  • InChI = 1 / Ca.2H2O / ч; 2 * 1H2 / q + 2 ;; / p-2
    Ключ: AXCZMVOFGPJBDE-NUQVWONBAD
  • [Ca + 2]. [OH -]. [OH-]
  • [OH -]. [OH -]. [Ca + 2]
Характеристики
Са (ОН) 2
Молярная масса 74,093  г / моль
Появление белый порошок
Запах Без запаха
Плотность 2,211  г / см 3 , твердый
Температура плавления 580 ° C (1076 ° F, 853 K) (теряет воду, разлагается)
5,02 × 10 −6
Растворимость
Основность (p K b ) 1,37 (первый ОН - ), 2,43 (второй ОН -
−22,0 · 10 −6  см 3 / моль
1,574
Состав
Шестиугольный, hP3
П 3 м1 №164
а  = 0,35853  нм, с  = 0,4895  нм
Термохимия
83 Дж · моль −1 · K −1
−987 кДж · моль −1
Опасности
Паспорт безопасности См .: страницу данных
Пиктограммы GHS GHS05: Коррозийный GHS07: Вредно
Сигнальное слово GHS Опасность
H314 , H318 , H335 , H402
P261 , P280 , P305 + 351 + 338
NFPA 704 (огненный алмаз)
3
0
0
точка возгорания Не воспламеняется
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
7340  мг / кг (перорально, крыса)
7300  мг / кг (мышь)
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 15  мг / м 3 (всего) 5  мг / м 3 (соотв.)
REL (рекомендуется)
TWA 5  мг / м 3
IDLH (Непосредственная опасность)
ND
Родственные соединения
Другие катионы
Гидроксид магния Гидроксид
стронция Гидроксид
бария
Связанные базы
Оксид кальция
Страница дополнительных данных
Показатель преломления ( n ),
диэлектрическая проницаемостьr ) и т. Д.
Термодинамические
данные
Фазовое поведение
твердое тело – жидкость – газ
УФ , ИК , ЯМР , МС
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Гидроксид кальция (традиционно называемый гашеной известью ) - неорганическое соединение с химической формулой Ca ( OH ) 2 . Это бесцветные кристаллы или белый порошок, получаемый при смешивании или гашении негашеной извести ( оксида кальция ) с водой . Она имеет много названий , включая гашеную известь , каустическую известь , известь строителей , гашеную известь , кал , и травление извести . Гидроксид кальция используется во многих областях, включая приготовление пищи, где ему присвоен номер E E526 . Известковая вода - это общее название насыщенного раствора гидроксида кальция.

Характеристики

Гидроксид кальция плохо растворяется в воде, его ретроградная растворимость увеличивается от 0,66 г / л при 100 ° C до 1,89 г / л при 0 ° C. С произведением растворимости K sp, равным 5,5 × 10 -6 при Т =?. его диссоциация в воде достаточно велика, чтобы его растворы были основными в соответствии со следующей реакцией растворения:

Са (ОН) 2 → Са 2+ + 2 ОН -

При температуре окружающей среды гидроксид кальция ( портландит ) растворяется в чистой воде с образованием щелочного раствора с pH около 12,5. Растворы гидроксида кальция могут вызвать химические ожоги. При высоком значении pH из-за общего ионного эффекта с гидроксид-анионом ОН-
, его растворимость резко снижается. Такое поведение характерно для цементных паст. Водные растворы гидроксида кальция называются известковой и средней прочности основы , который вступает в реакцию с кислотами и могут атаковать некоторые металлы , такие как алюминий (амфотерный гидроксид растворения при высоком рН), обеспечивая при этом защиту других металлов, таких как железо и сталь , от коррозии пассивация их поверхности. Известковая вода становится молочной в присутствии углекислого газа из-за образования карбоната кальция , процесса, называемого карбонатацией :

Са (ОН) 2 + СО 2 → СаСО 3 + Н 2 О

При нагревании до 512 ° C парциальное давление воды в равновесии с гидроксидом кальция достигает 101  кПа (нормальное атмосферное давление), который разлагает гидроксид кальция на оксид кальция и воду:

Са (ОН) 2 → СаО + Н 2 О

Состав, подготовка, возникновение

СЭМ- изображение затвердевшего цементного теста с трещинами, на котором видны пластины гидроксида кальция и иглы эттрингита (микронный масштаб)

Гидроксид кальция имеет полимерную структуру, как и все гидроксиды металлов. Структура идентична Mg (OH) 2 ( структура брусита ); т.е. мотив йодида кадмия . Между слоями существуют сильные водородные связи .

Гидроксид кальция получают в промышленных масштабах путем обработки извести водой:

СаО + Н 2 О → Са (ОН) 2

В лаборатории его можно приготовить, смешав водные растворы хлорида кальция и гидроксида натрия . Минеральная форма портландита относительно редка, но может быть найдена в некоторых вулканических, плутонических и метаморфических породах . Известно также, что он возникает при сжигании угольных отвалов.

Положительно заряженный ионизированный компонент CaOH + был обнаружен в атмосфере звезд S-типа .

Ретроградная растворимость

Растворимость гидроксида кальция при 70 ° C составляет примерно половину от его значения при 25 ° C. Согласно Хопкинсу и Вульфу (1965), уменьшение растворимости гидроксида кальция с температурой давно известно работами Марселлина Бертло (1875) и Юлиуса Томсена (1883) (см. Принцип Томсена-Бертело ), когда присутствие ионы в водных растворах все еще оставались под вопросом. С тех пор он был подробно изучен многими авторами, например, Миллером и Виттом (1929) или Джонстоном и Гроувом (1931), и многократно уточнялся ( например , Гринберг и Коупленд (1960); Хопкинс и Вульф (1965); Зевальд и Сейфрид (1991); Дюшен и Рирдон (1995)).

Причина такого довольно необычного поведения заключается в том, что растворение гидроксида кальция в воде является экзотермическим процессом. Таким образом, согласно принципу Ле-Шателье , понижение температуры способствует устранению тепла, выделяемого в процессе растворения, и увеличивает константу равновесия растворения Ca (OH) 2 и, таким образом, увеличивает его растворимость при низкой температуре. Эта противоречащая интуиции температурная зависимость растворимости упоминается как «ретроградная» или «обратная» растворимость. Фазы сульфата кальция с различной степенью гидратации ( гипс , бассанит и ангидрит ) также демонстрируют ретроградную растворимость по той же причине, поскольку их реакции растворения являются экзотермическими.

Использует

Гидроксид кальция обычно используется для приготовления известкового раствора .

Одним из важных применений гидроксида кальция является флокулянт при очистке воды и сточных вод . Он образует рыхлое заряженное твердое вещество, которое помогает удалять из воды более мелкие частицы, что приводит к более прозрачному продукту. Это приложение стало возможным благодаря низкой стоимости и низкой токсичности гидроксида кальция. Он также используется при очистке пресной воды для повышения pH воды, чтобы трубы не подвергались коррозии там, где основная вода является кислой, потому что она саморегулируется и не слишком сильно повышает pH.

Он также используется при получении газообразного аммиака (NH 3 ) по следующей реакции:

Ca (OH) 2 + 2 NH 4 Cl → 2 NH 3 + CaCl 2 + 2 H 2 O

Другое крупное применение - в бумажной промышленности, где он является промежуточным звеном в реакции производства гидроксида натрия. Это преобразование является частью стадии каустизации в процессе Kraft для изготовления целлюлозы. В операции каустификации, обожженная известь добавляют в зеленый щелок , который представляет собой раствор в основном из карбоната натрия и сульфата натрия , полученный путем растворения плавить , который является расплавленной формой этих химических веществ из печи восстановления.

Пищевая промышленность

Из-за низкой токсичности и мягкости основных свойств гашеная известь широко используется в пищевой промышленности :

  • В сертифицированном Министерством сельского хозяйства США производстве продуктов питания на заводах и в животноводстве
  • Для осветления сырого сока из сахарного тростника или сахарной свеклы в сахарной промышленности (см. Газирование )
  • Обработка воды для алкогольных и безалкогольных напитков
  • Мариновать огурцы и другие продукты
  • Сделать яйца китайского века
  • При приготовлении кукурузы: удаляет целлюлозную оболочку зерен кукурузы (см. Nixtamalization ).
  • Очистить рассол от карбонатов кальция и магния при производстве соли для пищевых и фармацевтических целей.
  • Для обогащения (добавка кальция) фруктовых напитков, таких как апельсиновый сок и детских смесей.
  • В качестве пищеварительной помощи (так называемый Choona, используемый в Индии в paan , смесь орехов ареки , гидроксида кальция и различных семян, завернутых в листья бетеля )
  • Как заменитель пищевой соды при приготовлении пападама.
  • При удалении углекислого газа из контролируемой атмосферы производят складские помещения.
  • При подготовке субстратов для выращивания грибов

Индейцы используют

Сухая необработанная кукуруза (слева) и обработанная кукуруза (справа) после кипячения в воде с гидроксидом кальция (15  мл или 1  столовая ложка извести на 500  г кукурузы) в течение 15 минут.

По-испански гидроксид кальция называется кал . Кукуруза , приготовленные с кал (в процессе nixtamalization ) становится Хомини ( nixtamal ), что значительно увеличивает биодоступность ниацина (витамин B3), а также считается вкуснее и легче усваивается.

При жевании листьев коки гидроксид кальция обычно жуют вместе, чтобы химические стимуляторы алкалоидов оставались доступными для усвоения организмом. Точно так же коренные американцы традиционно жевали листья табака с гидроксидом кальция, полученным из обожженных раковин моллюсков, чтобы усилить эффект. Он также использовался некоторыми коренными американскими племенами в качестве ингредиента йопо , психоделического нюхательного табака, приготовленного из бобов некоторых видов Anadenanthera .

Азиатские виды использования

Гидроксид кальция обычно добавляют в связку орехов ареки и листьев бетеля, называемую « паан », чтобы химические стимуляторы алкалоидов оставались доступными для проникновения в кровоток через сублингвальную абсорбцию.

Он используется при приготовлении насвара (также известного как насс или нисвар ), типа табака для окунания, сделанного из свежих табачных листьев, гидроксида кальция ( чуна или скоро ) и древесной золы. Больше всего его потребляют в патанской диаспоре, Афганистане , Пакистане , Индии и Бангладеш . Жители деревень также используют гидроксид кальция для окраски глиняных домов в Афганистане, Пакистане и Индии.

Риск для здоровья

Незащищенное воздействие Ca (OH) 2 может вызвать сильное раздражение кожи, химические ожоги, слепоту, повреждение легких или сыпь.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки