- Struktūra
- Kristalas ir jo jonai
- Morfologija
- Savybės
- Fizinė išvaizda
- Molinė masė
- Lydymosi temperatūra
- Tankis
- pH
- Tirpumas vandenyje
- K
- Lūžio rodiklis
- Stabilumas
- Gavimas
- Programos
- Maisto perdirbimas
- Nuotekų dezinfekavimo priemonė
- Popieriaus pramonė
- Dujų absorberis
- Asmeninė priežiūra
- Statyba
- Rizika ir šalutinis poveikis
- Nuorodos
Kalcio hidroksidas yra neorganinis junginys, kurio cheminė formulė yra Ca (OH) 2 . Tai yra balti milteliai, naudojami tūkstančius metų, per tą laiką uždirbo kelis tradicinius vardus ar pravardes; Tarp jų galime paminėti negilias, negyvas, chemines, hidratuotas ar smulkias kalkes.
Gamtoje jis gaunamas iš reto tokios pačios spalvos mineralo, vadinamo portlanditu. Dėl šios priežasties Ca (OH) 2 gaunamas ne tiesiogiai iš šio mineralo, o termiškai apdorojant kalkakmenis ir po to hidratuojant. Iš to gaunama kalkė, CaO, kuri vėliau gesinama arba hidratuojama, kad būtų gautas Ca (OH) 2 .
Kietas kalcio hidroksido pavyzdys. Šaltinis: „Chemicalinterest“
Ca (OH) 2 yra palyginti silpna bazė vandenyje, nes ji sunkiai ištirpsta karštame vandenyje; tačiau jo tirpumas padidėja šaltame vandenyje, nes jo hidratacija yra egzoterminė. Tačiau jo paprastumas ir toliau yra priežastis, su kuriuo reikia elgtis atsargiai, nes jis gali nudeginti bet kurią kūno dalį.
Jis buvo naudojamas kaip įvairių medžiagų ar maisto produktų pH reguliatorius, be to, yra geras kalcio šaltinis masės atžvilgiu. Jis naudojamas popieriaus pramonėje, dezinfekuojant nuotekas, depiliacinius produktus, maisto produktus, pagamintus iš kukurūzų miltų.
Tačiau svarbiausias jo panaudojimas buvo statybinė medžiaga, nes kalkės hidratuojamos sumaišius su kitomis tinko ar skiedinio sudedamosiomis dalimis. Šiuose sukietėjusiuose mišiniuose Ca (OH) 2 sugeria anglies dioksidą iš oro, kad sujungtų smėlio kristalus kartu su tais, kurie susidaro iš kalcio karbonato.
Šiuo metu vis dar vykdomi tyrimai, siekiant sukurti geresnes statybines medžiagas, kurių sudėtyje yra Ca (OH) 2 tiesiogiai kaip nanodalelės.
Struktūra
Kristalas ir jo jonai
Kalcio hidroksido jonai. Šaltinis: Claudio Pistilli
Viršutiniame paveikslėlyje turime jonus, iš kurių susidaro kalcio hidroksidas. Jos labai formulė Ca (OH) 2 nurodo, kad kiekvieno Ca 2+ katijonas yra du OH anijonų - , kurie sąveikauja su juo per elektrostatiniu traukos. Rezultatas yra tas, kad abu jonai sukuria šešiakampės struktūros kristalą.
Tokiuose šešiakampiuose Ca (OH) 2 kristaluose jonai yra labai arti vienas kito, o tai suteikia polimerinę struktūrą; nors nėra formalaus Ca-O kovalentinio ryšio, vis tiek atsižvelgiant į pastebimą dviejų elementų elektronegatyvumo skirtumą.
Kalcio hidroksido struktūra
Struktūra sukuria oktaedrą CaO 6 , tai yra, Ca 2+ sąveikauja su šešiais OH - (Ca 2+ -OH - ).
Šių oktaedrų serija sudaro kristalo sluoksnį, kuris gali sąveikauti su kitu vandenilio ryšiais, kurie juos palaiko tarpmolekuliniu ryšiu; tačiau ši sąveika išnyksta 580 ° C temperatūroje, kai Ca (OH) 2 dehidratuojamas į CaO.
Dėl aukšto slėgio šiuo klausimu nėra daug informacijos, nors tyrimai parodė, kad esant 6 GPa slėgiui šešiakampis kristalas pereina iš šešiakampės į monoklininę fazę; o kartu su juo - CaO 6 oktaedro ir jų sluoksnių deformacija .
Morfologija
Ca (OH) 2 kristalai yra šešiakampiai, tačiau tai nėra kliūtis jiems priimti bet kokią morfologiją. Kai kurios iš šių konstrukcijų (pvz., Sruogos, dribsniai ar uolienos) yra akytesnės nei kitos, tvirtos arba plokščios, o tai daro tiesioginę įtaką jų galutiniam pritaikymui.
Taigi, naudoti mineralinio portlandito kristalus nėra tas pats, kaip juos sintetinti taip, kad jie susideda iš nanodalelių, kuriose laikomasi kelių griežtų parametrų; pavyzdžiui, hidratacijos laipsnį, naudojamo CaO koncentraciją ir laiką, per kurį kristalui leidžiama augti.
Savybės
Fizinė išvaizda
Balta, bekvapė, miltelių pavidalo, kartaus skonio medžiaga.
Molinė masė
74,093 g / mol
Lydymosi temperatūra
580 ° C. Esant tokiai temperatūrai, jis suyra, išskirdamas vandenį, todėl niekada neišgaruoja:
Ca (OH) 2 => CaO + H 2 O
Tankis
2211 g / cm 3
pH
Sočiųjų vandeninių tirpalų pH 25,4 ° C yra 12,4.
Tirpumas vandenyje
Ca (OH) 2 tirpumas vandenyje mažėja didėjant temperatūrai. Pavyzdžiui, esant 0 ° C jo tirpumas yra 1,89 g / L; esant 20ºC ir 100ºC temperatūrai, tai yra atitinkamai 1,73 g / L ir 0,66 g / L.
Tai rodo termodinaminį faktą: Ca (OH) 2 hidratacija yra egzoterminė, taigi, laikantis Le Chatelier principo, lygtis būtų tokia:
Ca (OH) 2 <=> Ca 2+ + 2OH - + Q
Kur Q yra išskiriama šiluma. Kuo karštesnis vanduo, tuo labiau pusiausvyra bus linkusi į kairę; tai yra, mažiau ištirps Ca (OH) 2 . Būtent dėl šios priežasties šaltame vandenyje jis ištirpsta daug daugiau nei verdančiame vandenyje.
Kita vertus, minėtas tirpumo padidėjimą, kai pH tampa rūgštinis, dėl to, kad OH neutralizavimo - jonų ir ankstesnio pusiausvyros į dešinę poslinkio. Šio proceso metu išsiskiria net daugiau šilumos nei neutraliame vandenyje. Be rūgščių vandeninių tirpalų, Ca (OH) 2 taip pat tirpsta glicerolyje.
K
5,5 · 10 -6 . Ši vertė laikoma maža ir atitinka mažą Ca (OH) 2 tirpumą vandenyje (tas pats balansas kaip aukščiau).
Lūžio rodiklis
1 574
Stabilumas
Ca (OH) 2 išlieka stabilus tol, kol nėra veikiamas CO 2 iš oro, nes jis jį absorbuoja ir sudaro kalcio karbonatą CaCO 3 . Todėl jis pradeda impregruotis kietame Ca (OH) 2- CaCO 3 kristalų mišinyje , kuriame yra CO 3 2- anijonai, konkuruojantys su OH - sąveikauti su Ca 2+ :
Ca (OH) 2 + CO 2 => CaCO 3 + H 2 O
Iš tikrųjų dėl šios priežasties koncentruoti Ca (OH) 2 tirpalai tampa pieniški, nes atsiranda CaCO 3 dalelių suspensija .
Gavimas
Ca (OH) 2 gaunamas komerciškai reaguojant kalkėms, CaO, su dviejų ar trijų kartų vandens pertekliumi:
CaO + H 2 O => Ca (OH) 2
Tačiau procese gali įvykti Ca (OH) 2 karbonizacija, kaip paaiškinta aukščiau.
Kiti metodai gauti ji susideda iš tirpių kalcio druskas, pavyzdžiui CaCl 2 arba Ca (NO 3 ) 2 , ir šarminantis juos su NaOH, taip, kad Ca (OH) 2 nuosėdas . Kontroliuodami tokius parametrus kaip vandens tūris, temperatūra, pH, tirpiklis, karbonizacijos laipsnis, brandinimo laikas ir kt., Galima susintetinti nanodaleles, turinčias skirtingą morfologiją.
Jį taip pat galima paruošti atrenkant natūralias ir atsinaujinančias žaliavas arba pramonės atliekas, turinčias daug kalcio, kuris kaitinant ir jo pelenus sudarys kalkės; ir iš čia vėlgi Ca (OH) 2 gali būti gaunamas hidratuojant šiuos pelenus nereikia švaistyti kalkakmenio, CaCO 3 .
Pvz., Šiam tikslui buvo naudojama agavos skaldinė, suteikianti pridėtinę vertę tekilos pramonės atliekoms.
Programos
Maisto perdirbimas
Marinuotos daržovės pirmiausia mirkomos kalcio hidrokside, kad jos būtų traškesnės. Šaltinis: „Pixabay“.
Kalcio hidroksidas yra daugelyje maisto produktų kai kuriais jo paruošimo etapais. Pavyzdžiui, marinuoti agurkai, pavyzdžiui, kornišonai, panardinami į vandeninį tirpalą, kad jie būtų traškesni, kai yra supakuoti į actą. Taip yra todėl, kad jo paviršiuje esantys baltymai pasisavina kalcį iš aplinkos.
Tas pats atsitinka su kukurūzų grūdais prieš juos paverčiant miltais, nes tai padeda jiems išlaisvinti vitaminą B 3 (niaciną) ir palengvina jų malimą. Jo teikiamas kalcis taip pat naudojamas tam tikroms sultims suteikti maistinę vertę.
Ca (OH) 2 taip pat gali pakeisti kepimo miltelius kai kuriuose duonos receptuose ir paaiškinti saldžius tirpalus, gautus iš cukranendrių ir burokėlių.
Nuotekų dezinfekavimo priemonė
Ca (OH) 2 skaidrusis poveikis pasireiškia tuo, kad jis veikia kaip flokuojantis agentas; tai yra, jis padidina suspenduotų dalelių dydį, kol jos sudaro plekšnius, kurie vėliau nusėda arba gali būti filtruojami.
Ši savybė buvo naudojama kanalizacijai dezinfekuoti, destabilizuodama nemalonius koloidus žiūrovų vaizdui (ir kvapui).
Popieriaus pramonė
Ca (OH) 2 yra naudojamas Krafto procese regeneruoti NaOH, naudojamą medienai apdoroti.
Dujų absorberis
Ca (OH) 2 yra naudojamas pašalinti CO 2 iš uždarų patalpų arba tokiose aplinkose, kuriose jo buvimas neduoda produktyvumo.
Asmeninė priežiūra
Depiliacinių kremų sudėtyse tyliai randama Ca (OH) 2 , nes jo šarmingumas padeda susilpninti plaukų keratiną, taigi juos lengviau pašalinti.
Statyba
Kalcio hidroksidas yra senų statybviečių, tokių kaip Egipto piramidės, struktūrų dalis. Šaltinis: Pexels.
Ca (OH) 2 buvo nuo neatmenamų laikų, integruodamas gipso ir skiedinio mases, naudojamas statant Egipto architektūros darbus, tokius kaip piramidės; taip pat pastatai, mauzoliejai, sienos, laiptai, grindys, atramos ir net dantų cemento atstatymas.
Jo stiprinamasis poveikis yra dėl to, kad, „kvėpuodami“ CO 2 , susidarę CaCO 3 kristalai geriau integruoja smėlį ir kitus tokių mišinių komponentus.
Rizika ir šalutinis poveikis
Ca (OH) 2, palyginti su kitais hidroksidais, nėra stipriai šarminė kieta medžiaga, nors ji yra daugiau nei Mg (OH) 2 . Nepaisant to, kad jis nėra reaktyvus ar degus, jo baziškumas vis dar yra pakankamai agresyvus, kad sukeltų nedidelius nudegimus.
Todėl su juo reikia elgtis pagarbiai, nes jis gali sudirginti akis, liežuvį ir plaučius, taip pat sukelti kitas ligas, tokias kaip: regėjimo praradimas, stiprus kraujo šarminimas, odos bėrimai, vėmimas ir gerklės skausmas. .
Nuorodos
- Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
- Vikipedija. (2019 m.). Kalcio hidroksidas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
- Chávez Guerrero ir kt. (2016). Iš agavos pagaminto kalcio hidroksido sintezė ir apibūdinimas bei jo antibakterinio aktyvumo tyrimas. Atkurta iš: scielo.org.mx
- Riko Iizuka, Takehiko Yagi, Kazuki Komatsu, Hirotada Gotou, Taku Tsuchiya, Keiji Kusaba, Hiroyuki Kagi. (2013). Kalcio hidroksido, portlandito aukšto slėgio fazės kristalų struktūra: In situ milteliai ir vieno kristalo rentgeno spindulių difrakcijos tyrimas. Amerikos mineralogistas; 98 (8-9): 1421–1428. doi: doi.org/10.2138/am.2013.4386
- Hansas Lohningeris. (2019 m. Birželio 05 d.). Kalcio hidroksidas. Chemija „LibreTexts“. Atkurta iš: chem.libretexts.org
- Aniruddha S. ir kt. (2015). Nano kalcio hidroksido sintezė vandeninėje terpėje. Amerikos keramikos draugija. doi.org/10.1111/jace.14023
- Carly Vandergriendt. (2018 m. Balandžio 12 d.). Kaip kalcio hidroksidas naudojamas maiste ir ar jis yra saugus? Atgauta iš: healthline.com
- Brianas Cleggas. (2015 m. Gegužės 26 d.). Kalcio hidroksidas. Atkurta iš: chemistryworld.com