Гидроксид кальция
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК
Гидроксид кальция
| |
Другие имена
| |
Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
КЭБ | |
ХимическийПаук | |
Информационная карта ECHA | 100.013.762 |
Номер ЕС |
|
номер Е | Е526 (регуляторы кислотности,...) |
846915 | |
КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
номер РТЭКС |
|
НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
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 К) (теряет воду, разлагается) |
| |
Произведение растворимости ( K sp )
|
5.02 × 10 −6 [ 1 ] |
Растворимость |
|
Кислотность ( pKa ) | р К а1 = 12,63 р К а2 = 11,57 [ 2 ] [ 3 ] |
−22.0·10 −6 см 3 /моль | |
Показатель преломления ( n D )
|
1.574 |
Структура | |
Шестигранный, hP3 [ 4 ] | |
П 3 м1 №164 | |
а = 0,35853 нм, с = 0,4895 нм
| |
Термохимия | |
Стандартный моляр
энтропия ( S ⦵ 298 ) |
83 Дж·моль −1 ·К −1 [ 5 ] |
Стандартная энтальпия
образование (Δ f H ⦵ 298 ) |
−987 кДж·моль −1 [ 5 ] |
Опасности | |
СГС Маркировка : | |
Опасность | |
Х314 , Х335 , Х402 | |
П261 , П280 , П305+П351+П338 | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
точка возгорания | Невоспламеняющийся |
Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза )
|
7340 мг/кг (перорально, крыса) 7300 мг/кг (мышь) |
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо)
|
СВВ 15 мг/м 3 (всего) 5 мг/м 3 (соответственно) [ 7 ] |
РЕЛ (рекомендуется)
|
СВВ 5 мг/м 3 [ 7 ] |
IDLH (Непосредственная опасность)
|
без даты [ 7 ] |
Паспорт безопасности (SDS) | [ 6 ] |
Родственные соединения | |
Другие катионы
|
Гидроксид магния Гидроксид стронция Гидроксид бария |
Связанные базы
|
Оксид кальция |
Страница дополнительных данных | |
Гидроксид кальция (страница данных) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
|
Гидроксид кальция (традиционно называемый гашеной известью ) — неорганическое соединение с химической формулой Ca ( OH ) 2 . Это бесцветные кристаллы или белый порошок, получаемые при негашеной извести ( оксида кальция смешивании ) с водой . Ежегодно во всем мире производится около 125 миллионов тонн гидроксида кальция. [ 8 ]
Гидроксид кальция имеет множество названий, включая гашеную известь , каустическую известь , строительную известь , гашеную известь , кальцинированную известь и травильную известь . Гидроксид кальция используется во многих областях, включая приготовление пищи, где ему присвоен номер E E526 . Известковая вода , также называемая известковым молоком , — это общее название насыщенного раствора гидроксида кальция.
Растворимость
[ редактировать ]Гидроксид кальция умеренно растворим в воде, как это наблюдается для многих дигидроксидов. Его растворимость увеличивается с 0,66 г/л при 100 °С до 1,89 г/л при 0 °С. [ 8 ] Его произведение растворимости К сп равно 5,02 × 10. −6 и 25 °С, [ 1 ] его диссоциация в воде настолько велика, что его растворы являются основными в соответствии со следующей реакцией растворения:
- Са(ОН) 2 → Са 2+ + 2 ОН −
На растворимость влияет эффект общего иона . Его растворимость резко снижается при добавлении источников гидроксида или кальция.
Реакции
[ редактировать ]При нагревании до 512 °С парциальное давление воды, находящейся в равновесии с гидроксидом кальция, достигает 101 кПа (нормальное атмосферное давление), что приводит к разложению гидроксида кальция на оксид кальция и воду: [ 9 ]
- Са(ОН) 2 → СаО + Н 2 О
При пропускании углекислого газа через известковую воду раствор приобретает молочный вид из-за выпадения в осадок нерастворимого карбоната кальция :
- Ca(OH) 2 ( водный раствор ) + CO 2 ( г ) → CaCO 3 ( т ) + H 2 O ( л )
Если добавить избыток CO 2 : происходит следующая реакция:
- CaCO 3 ( s ) + H 2 O ( л ) + CO 2 ( г ) → Ca(HCO 3 ) 2 ( водный раствор )
Молочный оттенок исчезает, поскольку бикарбонат кальция растворим в воде.
Гидроксид кальция реагирует с алюминием . Эта реакция лежит в основе газобетона . [ 8 ] Не разъедает железо и сталь за счет пассивации их поверхности.
Гидроксид кальция реагирует с соляной кислотой с образованием гидроксихлорида кальция , а затем хлорида кальция .
В процессе, называемом сульфатированием , диоксид серы реагирует с известковой водой:
- Ca(OH) 2 ( водный раствор ) + SO 2 ( г ) → CaSO 3 ( т ) + H 2 O ( л )
Известковая вода используется в процессе, известном как умягчение извести, для снижения жесткости воды. Он также используется в качестве нейтрализующего агента при очистке городских сточных вод.
Структура и подготовка
[ редактировать ]Гидроксид кальция имеет полимерную структуру, как и все гидроксиды металлов. Структура идентична структуре Mg(OH) 2 ( структура брусита ); т.е. мотив йодида кадмия . прочные водородные связи . Между слоями существуют [ 10 ]
Гидроксид кальция в промышленных масштабах получают путем обработки (гашения) негашеной извести водой:
- СаО + Н 2 О → Са(ОН) 2
Наряду с производством негашеной извести из известняка путем обжига , это одна из старейших известных химических реакций; свидетельства доисторического производства датируются как минимум 7000 годом до нашей эры. [ 11 ]
Использование
[ редактировать ]Гидроксид кальция обычно используется для приготовления известкового раствора .
Одним из важных применений гидроксида кальция является использование в качестве флокулянта воды и при очистке сточных вод . Он образует рыхлое заряженное твердое вещество, которое помогает удалять более мелкие частицы из воды, в результате чего продукт становится более прозрачным. Это применение возможно 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 базовая вода кислая, поскольку он саморегулируется и не слишком сильно повышает pH. [ нужна ссылка ]
Еще одно широкое применение - в бумажной промышленности, где он является промежуточным продуктом реакции при производстве гидроксида натрия. Это преобразование является частью стадии каустизации в крафт-процессе производства целлюлозы. В процессе каустизации жженая известь добавляется в зеленый щелок , который представляет собой раствор в основном карбоната и сульфата натрия , получаемый путем растворения плавки , которая представляет собой расплавленную форму этих химикатов из восстановительной печи. [ 10 ]
В садовых культурах гидроксид кальция используется в качестве фунгицида. Применение «известковой воды» предотвращает развитие язв, вызванных грибковым возбудителем Neonectria Galligena . Зимой деревья опрыскивают, когда они находятся в состоянии покоя, чтобы предотвратить токсичные ожоги от высокореактивного гидроксида кальция. Такое использование разрешено в Европейском Союзе и Великобритании в соответствии с правилами об основных веществах. [ 12 ]
Гидроксид кальция применяется в стоматологии, прежде всего в эндодонтии.
Пищевая промышленность
[ редактировать ]Из-за малой токсичности и мягкости основных свойств гашеная известь широко применяется в пищевой промышленности ,
- Сертифицированное Министерством сельского хозяйства США производство продуктов питания на растениях и в животноводстве. [ 13 ]
- Для осветления сырого сока сахарного тростника или сахарной свеклы в сахарной промышленности (см. Карбонизация )
- Для обработки воды для производства алкогольных и безалкогольных напитков
- Для увеличения скорости реакции Майяра ( крендели с солью ) [ 14 ]
- Маринуем огурцы и другие продукты
- Приготовление яиц «Китайский век»
- При приготовлении кукурузы: удаляет целлюлозную оболочку зерен кукурузы (см. никстамализация ).
- Для очистки рассола от карбонатов кальция и магния при производстве соли пищевого и фармацевтического назначения.
- В обогащающих (добавка кальция) фруктовых напитках, таких как апельсиновый сок и детские смеси.
- Как заменитель пищевой соды при приготовлении пападама.
- При удалении углекислого газа из контролируемой атмосферы создают складские помещения.
- При приготовлении субстратов для выращивания грибов [ 15 ]
Индейцы используют
[ редактировать ]На науатле , языке ацтеков , слово, обозначающее гидроксид кальция, — nextli . В процессе, называемом никстамализация , кукурузу готовят с некстли, чтобы она стала никстамалом , также известным как мамалыга . Никстамализация значительно увеличивает биодоступность ниацина (витамина B3), а также считается вкуснее и легче усваивается. Никстамал часто перемалывают в муку, известную как маса , которую используют для приготовления лепешек и тамале. [ нужна ссылка ]
Известковая вода используется при приготовлении кукурузы для кукурузных лепешек и других кулинарных целей с использованием процесса, известного как никстамализация . Никстамализация делает ниацин питательным и предотвращает пеллагру . [ 16 ] Традиционно известковая вода использовалась на Тайване и в Китае для консервирования хурмы и устранения терпкости . [ 17 ] : 623
При жевании листьев коки обычно вместе с ним жуют гидроксид кальция, чтобы алкалоидные стимуляторы были химически доступны для усвоения организмом. Точно так же коренные американцы традиционно жевали листья табака с гидроксидом кальция, полученным из сожженных раковин моллюсков, чтобы усилить эффект. Некоторые коренные американские племена также использовали его в качестве ингредиента в йопо , психоделическом нюхательном веществе, приготовленном из бобов некоторых видов Anadenanthera . [ 18 ]
Азиатское использование
[ редактировать ]Гидроксид кальция обычно добавляют в связку орехов арека и листьев бетеля, называемую « паан », чтобы сохранить химическую доступность алкалоидных стимуляторов для попадания в кровоток посредством подъязычной абсорбции.
Он используется при изготовлении насвара (также известного как насс или нисвар ), разновидности табака для макания, сделанного из свежих табачных листьев, гидроксида кальция ( чуна / чуна или вскоре ) и древесной золы. Больше всего его потребляют в патанской диаспоре, Афганистане , Пакистане , Индии и Бангладеш . Жители деревень также используют гидроксид кальция для покраски своих глинобитных домов в Афганистане, Пакистане и Индии.
Хобби использует
[ редактировать ]В фресковой живописи известковая вода используется в качестве растворителя цвета для нанесения на свежую штукатурку. Исторически она известна как краска- белила .
Известковая вода широко используется морскими аквариумистами в качестве основной добавки кальция и щелочности в рифовых аквариумах. Кораллы отряда Scleractinia строят свой эндоскелет из арагонита ( полиморфной модификации карбоната кальция). При использовании для этой цели известковую воду обычно называют Кальквассер . Его также используют при дублении и изготовлении пергамента . Известь используется в качестве средства для удаления волос из-за ее щелочных свойств. [ 19 ]
Уход за собой и украшения
[ редактировать ]Обработка волос известковой водой приводит к их жесткости и обесцвечиванию, а также убивает живущих там вшей и клещей. Диодор Сицилийский описал кельтов следующим образом: «Вид их устрашающий... Они очень высокого роста, с волнистыми мышцами под чистой белой кожей. Волосы у них светлые, но не только от природы: они обесцвечивают их до сих пор искусственно, промывая известью и расчесывая. Они похожи на лесных демонов, волосы у них густые и лохматые, как конская грива. Некоторые из них чисто выбриты, но другие, особенно высокопоставленные, бреют щеки, но оставляют усы, закрывающие их. весь рот...». [ 20 ] [ 21 ]
Гидроксид кальция также применяется при обработке кожи, называемой известкованием .
Межзвездная среда
[ редактировать ]Ион CaOH + был обнаружен в атмосфере звезд S-типа . [ 22 ]
Известковая вода
[ редактировать ]Известковая вода представляет собой насыщенный водный раствор гидроксида кальция . Гидроксид кальция мало растворим при комнатной температуре в воде (1,5 г/л при 25 °C). [ 23 ] ). «Чистая» (т.е. менее или полностью насыщенная) известковая вода прозрачна и бесцветна, имеет легкий землистый запах и вяжущий/горький вкус. Он имеет основной характер с pH 12,4. Известковая вода названа в честь известняка , а не плодов лайма . Известковую воду можно получить путем смешивания гидроксида кальция (Ca(OH) 2 ) с водой и удаления избытка нерастворенного растворенного вещества (например, фильтрованием). При добавлении избытка гидроксида кальция (или при изменении условий окружающей среды, например, при достаточном повышении температуры) образуется молочный раствор из-за гомогенной суспензии избытка гидроксида кальция. Эта жидкость традиционно известна как известковое молоко .
Риски для здоровья
[ редактировать ]Незащищенное воздействие Ca(OH) 2 , как и любого сильного основания , может вызвать ожоги кожи, но не является острой токсичностью. [ 8 ]
См. также
[ редактировать ]- Баралим (поглотитель углекислого газа)
- Цемент
- известковый раствор
- Известковая штукатурка
- Штукатурка
- Гидроксид магния (менее щелочной из-за более низкой растворимости продукта)
- Натронная известь (поглотитель углекислого газа)
- Обелить
- О еде и кулинарии
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Джон Рамбл (18 июня 2018 г.). Справочник CRC по химии и физике (99 изд.). ЦРК Пресс. стр. 5–188. ISBN 978-1138561632 .
- ^ «Сортированный список: значения pKb, отсортированные по атомному номеру. – Таблица Менделеева онлайн» .
- ^ Константы диссоциации ChemBuddy pK a и pK b
- ^ Петч, HE (1961). «Положения водорода в портландите Ca(OH) 2 , на что указывает распределение электронов». Акта Кристаллографика . 14 (9): 950–957. дои : 10.1107/S0365110X61002771 .
- ^ Jump up to: а б Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Хоутон Миффлин. п. А21. ISBN 978-0-618-94690-7 .
- ^ «Паспорт безопасности кальция Гидроксид» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 25 марта 2012 года . Проверено 21 июня 2011 г.
- ^ Jump up to: а б с Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0092» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Jump up to: а б с д Кенни, Мартин; Оутс, Тони (2007). «Известь и известняк». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.a15_317.pub2 . ISBN 978-3-527-30385-4 .
- ^ Холстед, штат Пенсильвания; Мур, А.Е. (1957). «Термическая диссоциация гидроксида кальция». Журнал Химического общества . 769 : 3873. дои : 10.1039/JR9570003873 .
- ^ Jump up to: а б Гринвуд, штат Нью-Йорк; и Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.), Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-3365-4 .
- ^ «История использования известняка – хронология» . Центр научного обучения – Покапу Акоранга Путайао . Любопытные умы Новой Зеландии. 1 октября 2012 года . Проверено 7 июня 2024 г.
- ^ Европейский Союз (13 мая 2015 г.). «РЕГЛАМЕНТ КОМИССИИ ПО ИСПОЛНЕНИЮ (ЕС) 2015/762 от 12 мая 2015 года, утверждающий основное вещество гидроксид кальция в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1107/2009 Европейского парламента и Совета относительно размещения средств защиты растений на рынке, и внесение изменений в Приложение к Регламенту Комиссии (ЕС) № 540/2011» . Проверено 12 мая 2022 г.
- ^ Научно-исследовательский институт пестицидов Национальной органической программы Министерства сельского хозяйства США (23 марта 2015 г.). «Гашеная известь: отчет о технической оценке» (PDF) . Услуги сельскохозяйственного маркетинга . Проверено 17 июля 2019 г.
- ^ Борсук, Алек (6 августа 2015 г.). «Готовим на щелочи» . Северная пищевая лаборатория .
- ^ «Приготовление субстратов для выращивания грибов» . Североамериканская микологическая ассоциация . Проверено 8 июля 2021 г.
- ^ Вахер, Кармен (1 января 2003 г.). «Никстамализация, мезоамериканская технология переработки кукурузы в небольших масштабах с большим потенциалом для улучшения питательных качеств продуктов на основе кукурузы» . Пищевые подходы к здоровому питанию в Африке . Архивировано из оригинала 5 марта 2018 года.
- ^ Ху, Шиу-ин (2005). Пищевые растения Китая . Гонконг: Издательство Китайского университета. ISBN 962-201-860-2 . OCLC 58840243 .
- ^ де Смет, Питер AGM (1985). «Многодисциплинарный обзор опьяняющих нюхательных ритуалов в Западном полушарии». Журнал этнофармакологии . 3 (1): 3–49. дои : 10.1016/0378-8741(85)90060-1 . ПМИД 3887041 .
- ^ Природа и изготовление пергамента Рональда Рида [ ISBN отсутствует ]
- ^ «Диодор Сицилийский, Историческая библиотека | Исследование кельтских цивилизаций» .
- ^ «Диодор Сицилийский — Книга V, Глава 28» . penelope.uchicago.edu Проверено 12 ноября 2017 г.
- ^ Йоргенсен, Уффе Г. (1997), «Крутые модели звезд» , Ван Дишок, Эвин Ф. (редактор), «Молекулы в астрофизике: зонды и процессы» , симпозиумы Международного астрономического союза. Молекулы в астрофизике: зонды и процессы, том. 178, Springer Science & Business Media, с. 446, ISBN 079234538X .
- ^ «Растворимость неорганических и металлорганических соединений - подборка данных о растворимости из периодической литературы», А. Зейделл, В. Ф. Линке, Ван Ностранд (издатель), 1953 г. [ ISBN отсутствует ]
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Национальная ассоциация извести. «Свойства типичных продуктов из технической извести. Растворимость гидроксида кальция в воде» (PDF) . сайт лайма . Проверено 18 июня 2021 г.
- Техническая консультативная группа Национального совета по органическим стандартам (4 апреля 2002 г.). «Обзор NOSB TAP: гидроксид кальция» (PDF) . Институт обзора органических материалов. Архивировано из оригинала (.PDF) 31 октября 2007 г. Проверено 5 февраля 2008 г.
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - гидроксид кальция
- Паспорт безопасности материала