Οξείδιο του ασβεστίου (CaO) – άσβεστος ή καμένος ασβέστης– μια λευκή, πυρίμαχη ουσία που σχηματίζεται από κρυστάλλους. Κρυσταλλώνεται σε ένα προσωποκεντρικό κυβικό κρυσταλλικό πλέγμα. Σημείο τήξεως – 2627 °C, σημείο βρασμού – 2850 °C.
Ονομάζεται καμένο ασβέστη λόγω της μεθόδου παρασκευής του - καύση ανθρακικού ασβεστίου. Το ψήσιμο πραγματοποιείται σε κλιβάνους υψηλού άξονα. Στρώματα ασβεστόλιθου και καυσίμου τοποθετούνται στον κλίβανο και μετά ανάβουν από κάτω. Όταν θερμαίνεται, το ανθρακικό ασβέστιο αποσυντίθεται για να σχηματίσει οξείδιο του ασβεστίου:
Δεδομένου ότι οι συγκεντρώσεις των ουσιών σε στερεές φάσεις είναι αμετάβλητες, η σταθερά ισορροπίας αυτής της εξίσωσης μπορεί να εκφραστεί ως εξής: Κ=.
Σε αυτή την περίπτωση, η συγκέντρωση του αερίου μπορεί να εκφραστεί χρησιμοποιώντας τη μερική του πίεση, δηλαδή, η ισορροπία στο σύστημα επιτυγχάνεται σε μια ορισμένη πίεση διοξειδίου του άνθρακα.
Πίεση διάστασης ουσίας– μερική πίεση ισορροπίας ενός αερίου που προκύπτει από τη διάσταση μιας ουσίας.
Για να προκληθεί ο σχηματισμός μιας νέας μερίδας ασβεστίου, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η θερμοκρασία ή να αφαιρεθεί μέρος του προκύπτοντος CO2, και η μερική πίεση θα μειωθεί. Διατηρώντας μια σταθερή μερική πίεση χαμηλότερη από την πίεση διάστασης, μπορεί να επιτευχθεί μια συνεχής διαδικασία παραγωγής ασβεστίου. Για να γίνει αυτό, κατά την καύση ασβέστη σε κλιβάνους, παρέχεται καλός αερισμός.
Παραλαβή:
1) κατά την αλληλεπίδραση απλών ουσιών: 2Ca + O2 = 2CaO;
2) κατά τη θερμική αποσύνθεση υδροξειδίου και αλάτων: 2Ca(NO3)2 = 2CaO + 4NO2; + Ο2;.
Χημικές ιδιότητες:
1) αλληλεπιδρά με το νερό: CaO + H2O = Ca(OH)2;
2) αντιδρά με οξείδια μη μετάλλων: CaO + SO2 = CaSO3;
3) διαλύεται σε οξέα, σχηματίζοντας άλατα: CaO + 2HCl = CaCl2 +H2O.
Υδροξείδιο του ασβεστίου (Ca(OH)2 – σβησμένος ασβέστης, χνούδι)– λευκή κρυσταλλική ουσία, κρυσταλλώνεται σε εξαγωνικό κρυσταλλικό πλέγμα. Είναι ισχυρή βάση, ελάχιστα διαλυτή στο νερό.
Ασβεστόνερο– κορεσμένο διάλυμα υδροξειδίου του ασβεστίου, το οποίο έχει αλκαλική αντίδραση. Στον αέρα γίνεται θολό ως αποτέλεσμα της απορρόφησης του διοξειδίου του άνθρακα, που σχηματίζεται ανθρακικό ασβέστιο.
Παραλαβή:
1) σχηματίζεται από τη διάλυση του ασβεστίου και του οξειδίου του ασβεστίου στην είσοδο: CaO + H2O = Ca(OH)2 + 16 kcal.
2) κατά την αλληλεπίδραση αλάτων ασβεστίου με αλκάλια: Ca(NO3)2 + 2NaOH = Ca(OH)2 + 2NaNO3.
Χημικές ιδιότητες:
1) όταν θερμαίνεται στους 580 °C, αποσυντίθεται: Ca(OH)2 = CaO + H2O;
2) αντιδρά με οξέα: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O.
58. Σκληρότητα νερού και τρόποι εξάλειψής του
Δεδομένου ότι το ασβέστιο είναι ευρέως κατανεμημένο στη φύση, τα άλατά του βρίσκονται σε μεγάλες ποσότητες στα φυσικά νερά. Το νερό που περιέχει άλατα μαγνησίου και ασβεστίου ονομάζεται σκληρό νερό. Εάν τα άλατα υπάρχουν στο νερό σε μικρές ποσότητες ή απουσιάζουν, τότε το νερό ονομάζεται μαλακός. Στο σκληρό νερό, το σαπούνι δεν αφρίζει καλά, καθώς τα άλατα ασβεστίου και μαγνησίου σχηματίζουν αδιάλυτες ενώσεις μαζί του. Δεν μαγειρεύει καλά το φαγητό. Κατά τον βρασμό, σχηματίζονται άλατα στα τοιχώματα των ατμολέβητων, τα οποία μεταφέρουν ελάχιστα τη θερμότητα, προκαλούν αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου και φθορά των τοιχωμάτων του λέβητα. Το σκληρό νερό δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά την εκτέλεση μιας σειράς τεχνολογικών διεργασιών (θάνατο). Σχηματισμός κλίμακας: Ca + 2HCO3 = H2O + CO2 + CaCO3?.
Οι παράγοντες που αναφέρονται παραπάνω υποδεικνύουν την ανάγκη απομάκρυνσης των αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου από το νερό. Η διαδικασία αφαίρεσης αυτών των αλάτων ονομάζεται αποσκλήρυνση του νερού, είναι μία από τις φάσεις της επεξεργασίας του νερού (επεξεργασία νερού).
Επεξεργασία νερού– επεξεργασία νερού που χρησιμοποιείται για διάφορες οικιακές και τεχνολογικές διεργασίες.
Η σκληρότητα του νερού χωρίζεται σε:
1) ανθρακική σκληρότητα (προσωρινή), η οποία προκαλείται από την παρουσία διττανθρακικών ασβεστίου και μαγνησίου και εξαλείφεται με βρασμό.
2) μη ανθρακική σκληρότητα (σταθερή), που προκαλείται από την παρουσία στο νερό θειωδών και χλωριδίων ασβεστίου και μαγνησίου, τα οποία δεν απομακρύνονται με το βράσιμο, γι' αυτό και ονομάζεται σταθερή σκληρότητα.
Ο σωστός τύπος είναι: Ολική σκληρότητα = Ανθρακική σκληρότητα + Μη ανθρακική σκληρότητα.
Η γενική σκληρότητα εξαλείφεται με την προσθήκη χημικών ουσιών ή με τη χρήση κατιονανταλλακτών. Για την πλήρη εξάλειψη της σκληρότητας, μερικές φορές αποστάζεται νερό.
Όταν χρησιμοποιείται η χημική μέθοδος, τα διαλυτά άλατα ασβεστίου και μαγνησίου μετατρέπονται σε αδιάλυτα ανθρακικά:
Μια πιο σύγχρονη διαδικασία για την εξάλειψη της σκληρότητας του νερού - χρήση κατιονεναλλάκτες.
Κατιονεναλλάκτες– πολύπλοκες ουσίες (φυσικές ενώσεις πυριτίου και αλουμινίου, οργανικές ενώσεις υψηλής μορίας), ο γενικός τύπος των οποίων είναι Na2R, όπου R -σύνθετο όξινο υπόλειμμα.
Όταν το νερό διέρχεται από ένα στρώμα κατιονανταλλακτικής ρητίνης, τα ιόντα Na (κατιόντα) ανταλλάσσονται με ιόντα Ca και Mg: Ca + Na2R = 2Na + CaR.
Τα ιόντα ασβεστίου περνούν από το διάλυμα στον κατιονανταλλάκτη και τα ιόντα Na περνούν από τον εναλλάκτη κατιόντων στο διάλυμα. Για την αποκατάσταση του χρησιμοποιημένου εναλλάκτη κατιόντων, πρέπει να πλυθεί με διάλυμα επιτραπέζιου αλατιού. Σε αυτή την περίπτωση, συμβαίνει η αντίστροφη διαδικασία: 2Na + 2Cl + CaR = Na2R + Ca + 2Cl.
Ανόργανη ένωση, αλκάλιο ασβεστίου. Ο τύπος του είναι Ca(OH) 2. Δεδομένου ότι αυτή η ουσία είναι γνωστή στην ανθρωπότητα από την αρχαιότητα, έχει παραδοσιακές ονομασίες: σβησμένο ασβέστη, ασβεστόνερο, ασβέστη γάλα, χνούδι.
Το χνούδι είναι μια λεπτοαλεσμένη σκόνη. Το γάλα λάιμ είναι ένα υδατικό εναιώρημα αλκαλίου, ένα αδιαφανές λευκό υγρό. Το ασβεστόνερο είναι ένα διαυγές υδατικό διάλυμα αλκαλίου, που λαμβάνεται μετά το φιλτράρισμα του γάλακτος ασβέστη.
Ο σβησμένος ασβέστης πήρε το όνομά του από τη μέθοδο παραγωγής του: ο ασβέστης (οξείδιο του ασβεστίου) χύνεται με νερό (σβήνεται).
Ιδιότητες
Λεπτή κρυσταλλική σκόνη, λευκή, άοσμη. Πολύ κακώς διαλυτό στο νερό, αδιάλυτο σε αλκοόλη, ευδιάλυτο σε αραιό νιτρικό και υδροχλωρικό οξύ. Πυρίμαχο και αποτρέπει ακόμη και τη φωτιά. Όταν θερμαίνεται, αποσυντίθεται σε νερό και οξείδιο του ασβεστίου.
Ισχυρό αλκάλιο. Εισέρχεται σε αντιδράσεις εξουδετέρωσης με οξέα για να σχηματίσει άλατα - ανθρακικά. Κατά την αλληλεπίδραση με μέταλλα, απελευθερώνεται εκρηκτικό και εύφλεκτο υδρογόνο. Αντιδρά με οξείδια του άνθρακα (IV) και (II), με άλατα.
Η αντίδραση παραγωγής υδροξειδίου του ασβεστίου με τη μέθοδο "σβέσης" συμβαίνει με μεγάλη απελευθέρωση θερμότητας, το νερό αρχίζει να βράζει, το καυστικό διάλυμα ψεκάζεται σε διαφορετικές κατευθύνσεις - αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την εργασία.
Προληπτικά μέτρα
Η επαφή σωματιδίων ξηρής σκόνης ή σταγόνων διαλύματος υδροξειδίου του ασβεστίου στο δέρμα προκαλεί ερεθισμό, κνησμό, χημικά εγκαύματα, έλκη και έντονο πόνο. Η βλάβη στα μάτια μπορεί να προκαλέσει απώλεια όρασης. Η κατάποση της ουσίας προκαλεί έγκαυμα στη βλεννογόνο μεμβράνη του λαιμού, έμετο, αιματηρή διάρροια, απότομη μείωση της πίεσης και βλάβη στα εσωτερικά όργανα. Η εισπνοή σωματιδίων σκόνης μπορεί να προκαλέσει πρήξιμο στο λαιμό που δυσκολεύει την αναπνοή.
Πριν καλέσετε ασθενοφόρο:
- σε περίπτωση δηλητηρίασης, δώστε στο θύμα να πιει γάλα ή νερό.
- εάν η χημική ουσία εισέλθει στα μάτια ή στο δέρμα, οι κατεστραμμένες περιοχές πρέπει να πλυθούν με άφθονο νερό για τουλάχιστον ένα τέταρτο της ώρας.
- εάν το αντιδραστήριο εισπνευστεί κατά λάθος, το θύμα πρέπει να απομακρυνθεί από το δωμάτιο και να του παρέχεται πρόσβαση σε καθαρό αέρα.
Εργαστείτε με υδροξείδιο του ασβεστίου σε καλά αεριζόμενους χώρους χρησιμοποιώντας προστατευτικό εξοπλισμό: λαστιχένια γάντια, γυαλιά ασφαλείας και αναπνευστήρες. Τα χημικά πειράματα πρέπει να διεξάγονται σε απαγωγέα καπνού.
Εφαρμογή
Στον κατασκευαστικό κλάδο, ένα χημικό αντιδραστήριο προστίθεται σε διαλύματα δέσμευσης, γύψου, ασβεστοποίησης και διαλύματα γύψου. με βάση αυτό, κατασκευάζονται τούβλα από άμμο και σκυρόδεμα. Χρησιμοποιείται για την προετοιμασία του εδάφους πριν από την τοποθέτηση οδοστρωμάτων. Το άσπρισμα ξύλινων μερών κατασκευών και περιφράξεων τους προσδίδει πυρίμαχες ιδιότητες και τους προστατεύει από τη σήψη.
- Για εξουδετέρωση όξινων αερίων στη μεταλλουργία.
- Για την παραγωγή στερεών ελαίων και πρόσθετων λαδιών - στη βιομηχανία διύλισης πετρελαίου.
- Στη χημική βιομηχανία - για την παραγωγή αλκαλίων νατρίου και καλίου, λευκαντικό («χλωρίνη»), στεατικό ασβέστιο, οργανικά οξέα.
- Στην αναλυτική χημεία, το ασβεστόνερο χρησιμεύει ως δείκτης του διοξειδίου του άνθρακα (απορροφώντας το θολώνει).
- Χρησιμοποιώντας υδροξείδιο του ασβεστίου, τα απόβλητα και τα βιομηχανικά νερά καθαρίζονται. εξουδετερώνει τα οξέα του νερού που εισέρχεται στα συστήματα παροχής νερού για να μειώσει τις διαβρωτικές του επιπτώσεις. αφαιρέστε τα ανθρακικά από το νερό (μαλακώστε το νερό).
- Χρησιμοποιώντας Ca(OH) 2, αφαιρούνται τα μαλλιά από τα δέρματα στο μαύρισμα. 
- Πρόσθετο τροφίμων E526 στη βιομηχανία τροφίμων: ρυθμιστής οξύτητας και ιξώδους, σκληρυντικό, συντηρητικό. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή χυμών και ποτών, προϊόντων ζαχαροπλαστικής και αλευριού, μαρινάδων, αλατιού και παιδικών τροφών. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή ζάχαρης.
- Στην οδοντιατρική, το γάλα ασβέστη χρησιμοποιείται για την απολύμανση των ριζικών σωλήνων.
- Για τη θεραπεία εγκαυμάτων από οξύ - στην ιατρική.
- Στη γεωργία: ένα μέσο για τη ρύθμιση του pH του εδάφους. ως φυσικό εντομοκτόνο κατά των κροτώνων, των ψύλλων και των σκαθαριών. για την παρασκευή του δημοφιλούς μυκητοκτόνου "Μείγμα Μπορντό"· για άσπρισμα κορμών δέντρων από παράσιτα και ηλιακά εγκαύματα. ως αντιμικροβιακό και αντιμυκητιακό φάρμακο για την αποθήκευση λαχανικών σε αποθήκες. ως ορυκτό λίπασμα.
- Το υδροξείδιο του ασβεστίου μειώνει την ηλεκτρική αντίσταση του εδάφους, επομένως χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του εδάφους κατά την εγκατάσταση γείωσης.
- Το χημικό αντιδραστήριο χρησιμοποιείται στην παραγωγή σκληρού καουτσούκ, επενδύσεων φρένων και κρέμες αποτρίχωσης.
Μπορείτε να αγοράσετε σβησμένο ασβέστη σε καλή τιμή, λιανικής και χονδρικής, με παράδοση ή παραλαβή από το χημικό κατάστημα Prime Chemicals Group.
Οι φυσικές ενώσεις ασβεστίου (κιμωλία, μάρμαρο, ασβεστόλιθος, γύψος) και τα προϊόντα της απλούστερης επεξεργασίας τους (άσβεστος) ήταν γνωστά στους ανθρώπους από την αρχαιότητα. Το 1808, ο Άγγλος χημικός Humphry Davy ηλεκτρολύσε υγρό σβησμένο ασβέστη (υδροξείδιο του ασβεστίου) με μια κάθοδο υδραργύρου και έλαβε αμάλγαμα ασβεστίου (κράμα ασβεστίου και υδραργύρου). Από αυτό το κράμα, έχοντας αποστάξει τον υδράργυρο, ο Davy έλαβε καθαρό ασβέστιο.
Πρότεινε επίσης το όνομα ενός νέου χημικού στοιχείου, από το λατινικό "calx" που υποδηλώνει το όνομα του ασβεστόλιθου, της κιμωλίας και άλλων μαλακών λίθων.
Εύρεση στη φύση και απόκτηση:
Το ασβέστιο είναι το πέμπτο πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό της γης (πάνω από 3%), σχηματίζει πολλά πετρώματα, πολλά από τα οποία βασίζονται στο ανθρακικό ασβέστιο. Μερικά από αυτά τα πετρώματα είναι οργανικής προέλευσης (shell rock), δείχνοντας τον σημαντικό ρόλο του ασβεστίου στη ζωντανή φύση. Το φυσικό ασβέστιο είναι ένα μείγμα 6 ισοτόπων με μαζικούς αριθμούς από 40 έως 48, με 40 Ca να αντιπροσωπεύουν το 97% του συνόλου. Οι πυρηνικές αντιδράσεις έχουν επίσης δημιουργήσει άλλα ισότοπα ασβεστίου, για παράδειγμα ραδιενεργό 45 Ca.
Για να ληφθεί μια απλή ουσία ασβεστίου, χρησιμοποιείται ηλεκτρόλυση τετηγμένων αλάτων ασβεστίου ή αλουμινοθερμία:
4CaO + 2Al = Ca(AlO 2) 2 + 3Ca
Φυσικές ιδιότητες:
Ένα ασημί-γκρι μέταλλο με κυβικό πλέγμα στο κέντρο της όψης, πολύ πιο σκληρό από τα αλκαλικά μέταλλα. Σημείο τήξεως 842°C, σημείο βρασμού 1484°C, πυκνότητα 1,55 g/cm3. Σε υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες περίπου 20 K μεταβαίνει σε κατάσταση υπεραγωγού.
Χημικές ιδιότητες:
Το ασβέστιο δεν είναι τόσο ενεργό όσο τα αλκαλικά μέταλλα, αλλά πρέπει να αποθηκεύεται κάτω από ένα στρώμα ορυκτελαίου ή σε ερμητικά σφραγισμένα μεταλλικά βαρέλια. Ήδη σε κανονικές θερμοκρασίες αντιδρά με το οξυγόνο και το άζωτο του αέρα, καθώς και με τους υδρατμούς. Όταν θερμαίνεται, καίγεται στον αέρα με μια κόκκινη-πορτοκαλί φλόγα, σχηματίζοντας ένα οξείδιο με ένα μείγμα νιτριδίων. Όπως το μαγνήσιο, το ασβέστιο συνεχίζει να καίγεται σε μια ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα. Όταν θερμαίνεται, αντιδρά με άλλα αμέταλλα, σχηματίζοντας ενώσεις που δεν είναι πάντα εμφανείς σε σύσταση, για παράδειγμα:
Ca + 6B = CaB 6 ή Ca + P => Ca 3 P 2 (επίσης CaP ή CaP 5)
Σε όλες τις ενώσεις του, το ασβέστιο έχει κατάσταση οξείδωσης +2.
Οι πιο σημαντικές συνδέσεις:
Οξείδιο του ασβεστίου CaO- ("γρήγορος ασβέστης") μια λευκή ουσία, ένα αλκαλικό οξείδιο, που αντιδρά έντονα με το νερό ("σβήσιμο") μετατρέποντας σε υδροξείδιο. Λαμβάνεται με θερμική αποσύνθεση ανθρακικού ασβεστίου.
Υδροξείδιο του ασβεστίου Ca(OH) 2- ("slaked lime") λευκή σκόνη, ελαφρώς διαλυτή στο νερό (0,16g/100g), ισχυρό αλκάλιο. Ένα διάλυμα («ασβεστόνερο») χρησιμοποιείται για την ανίχνευση διοξειδίου του άνθρακα.
Ανθρακικό ασβέστιο CaCO 3- τη βάση των περισσότερων φυσικών ορυκτών ασβεστίου (κιμωλία, μάρμαρο, ασβεστόλιθος, βράχος κελύφους, ασβεστίτης, ράβδος Ισλανδίας). Στην καθαρή της μορφή, η ουσία είναι λευκή ή άχρωμη. κρυστάλλους Όταν θερμανθεί (900-1000 C) αποσυντίθεται σχηματίζοντας οξείδιο του ασβεστίου. Όχι p-rim, αντιδρά με οξέα, μπορεί να διαλυθεί σε νερό κορεσμένο με διοξείδιο του άνθρακα, μετατρέποντας σε διττανθρακικό: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2. Η αντίστροφη διαδικασία οδηγεί στην εμφάνιση εναποθέσεων ανθρακικού ασβεστίου, ιδιαίτερα σχηματισμών όπως σταλακτίτες και σταλαγμίτες
Βρίσκεται επίσης στη φύση ως μέρος του δολομίτη CaCO 3 * MgCO 3
Θειικό ασβέστιο CaSO 4- μια λευκή ουσία, στη φύση CaSO 4 * 2H 2 O ("γύψος", "σεληνίτης"). Το τελευταίο, όταν θερμαίνεται προσεκτικά (180 C), μετατρέπεται σε CaSO 4 *0,5H 2 O ("καμμένος γύψος", "αλάβαστρο") - μια λευκή σκόνη, η οποία, όταν αναμιγνύεται με νερό, σχηματίζει ξανά CaSO 4 *2H 2 O με τη μορφή ενός συμπαγούς, αρκετά ανθεκτικού υλικού. Ελαφρώς διαλυτό στο νερό, μπορεί να διαλυθεί σε περίσσεια θειικού οξέος, σχηματίζοντας όξινο θειικό.
Φωσφορικό ασβέστιο Ca 3 (PO 4) 2- («φωσφορίτης»), αδιάλυτο, υπό την επίδραση ισχυρών οξέων μετατρέπεται σε πιο διαλυτά υδρο- και διόξινο φωσφορικό ασβέστιο. Πρώτες ύλες για την παραγωγή φωσφόρου, φωσφορικού οξέος, φωσφορικών λιπασμάτων. Τα φωσφορικά ασβέστιο περιλαμβάνονται επίσης στους απατίτες, φυσικές ενώσεις με τον κατά προσέγγιση τύπο Ca 5 3 Y, όπου Υ = F, Cl ή ΟΗ, αντίστοιχα, φθόριο, χλώριο ή υδροξυαπατίτη. Μαζί με τον φωσφορίτη, οι απατίτες αποτελούν μέρος του σκελετού των οστών πολλών ζωντανών οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων. και άνθρωπος.
Φθοριούχο ασβέστιο CaF 2 - (φυσικός:"φθορίτης", "φθοράνδαμας"), μια αδιάλυτη ουσία λευκού χρώματος. Τα φυσικά ορυκτά έχουν ποικιλία χρωμάτων λόγω ακαθαρσιών. Λάμπει στο σκοτάδι όταν θερμαίνεται και υπό την υπεριώδη ακτινοβολία. Αυξάνει τη ρευστότητα («τηκότητα») των σκωριών κατά την παραγωγή μετάλλων, γεγονός που εξηγεί τη χρήση του ως ροή.
Χλωριούχο ασβέστιο CaCl 2- άχρωμο Χριστός. Είναι καλά διαλυτό στο νερό. Σχηματίζει κρυσταλλικό ένυδρο CaCl 2 *6H 2 O. Το άνυδρο («συντηγμένο») χλωριούχο ασβέστιο είναι καλό ξηραντικό.
Νιτρικό ασβέστιο Ca(NO 3) 2- ("νιτρικό ασβέστιο") άχρωμο. Χριστός. Είναι καλά διαλυτό στο νερό. Αναπόσπαστο μέρος των συνθέσεων πυροτεχνίας που δίνει στη φλόγα ένα κόκκινο-πορτοκαλί χρώμα.
Καρβίδιο ασβεστίου CaС 2- αντιδρά με το νερό, σχηματίζοντας ακετυλένιο, για παράδειγμα: CaС 2 + H 2 O = С 2 H 2 + Ca(OH) 2
Εφαρμογή:
Το μεταλλικό ασβέστιο χρησιμοποιείται ως ισχυρός αναγωγικός παράγοντας για την παραγωγή ορισμένων δύσκολα αναγωγικών μετάλλων ("calciothermy"): χρώμιο, στοιχεία σπανίων γαιών, θόριο, ουράνιο κ.λπ. Στη μεταλλουργία του χαλκού, του νικελίου, των ειδικών χάλυβων και των χαλκού , το ασβέστιο και τα κράματά του χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση επιβλαβών ακαθαρσιών θείου, φωσφόρου, περίσσειας άνθρακα.
Το ασβέστιο χρησιμοποιείται επίσης για τη δέσμευση μικρών ποσοτήτων οξυγόνου και αζώτου κατά τη λήψη υψηλού κενού και τον καθαρισμό αδρανών αερίων.
Τα ιόντα Ca 48 με περίσσεια νετρονίων χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση νέων χημικών στοιχείων, για παράδειγμα στοιχείου Νο. 114, . Ένα άλλο ισότοπο του ασβεστίου, το 45Ca, χρησιμοποιείται ως ραδιενεργός ιχνηθέτης σε μελέτες του βιολογικού ρόλου του ασβεστίου και της μετανάστευσης του στο περιβάλλον.
Ο κύριος τομέας εφαρμογής πολυάριθμων ενώσεων ασβεστίου είναι η παραγωγή οικοδομικών υλικών (τσιμέντο, δομικά μείγματα, γυψοσανίδες κ.λπ.).
Το ασβέστιο είναι ένα από τα μακροστοιχεία των ζωντανών οργανισμών, που σχηματίζει ενώσεις απαραίτητες για την κατασκευή τόσο του εσωτερικού σκελετού των σπονδυλωτών όσο και του εξωτερικού σκελετού πολλών ασπόνδυλων, του κελύφους των αυγών. Τα ιόντα ασβεστίου συμμετέχουν επίσης στη ρύθμιση των ενδοκυτταρικών διεργασιών και καθορίζουν την πήξη του αίματος. Η έλλειψη ασβεστίου στην παιδική ηλικία οδηγεί σε ραχίτιδα, σε μεγάλη ηλικία - σε οστεοπόρωση. Πηγή ασβεστίου είναι τα γαλακτοκομικά, το φαγόπυρο, οι ξηροί καρποί και η απορρόφησή του διευκολύνεται από τη βιταμίνη D. Εάν υπάρχει έλλειψη ασβεστίου, χρησιμοποιούνται διάφορα φάρμακα: calcex, διάλυμα χλωριούχου ασβεστίου, γλυκονικό ασβέστιο κ.λπ.
Το κλάσμα μάζας του ασβεστίου στο ανθρώπινο σώμα είναι 1,4-1,7%, η ημερήσια απαίτηση είναι 1-1,3 g (ανάλογα με την ηλικία). Η υπερβολική πρόσληψη ασβεστίου μπορεί να οδηγήσει σε υπερασβεστιαιμία - εναπόθεση των ενώσεων του στα εσωτερικά όργανα και σχηματισμό θρόμβων αίματος στα αιμοφόρα αγγεία. Πηγές:
Ασβέστιο (στοιχείο) // Wikipedia. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Calcium (ημερομηνία πρόσβασης: 01/3/2014).
Δημοφιλής βιβλιοθήκη χημικών στοιχείων: Ασβέστιο. // URL: http://n-t.ru/ri/ps/pb020.htm (01/3/2014).
Ασβέστιο- στοιχείο της 4ης περιόδου και ομάδα PA του Περιοδικού Πίνακα, αύξων αριθμός 20. Ηλεκτρονικός τύπος του ατόμου [ 18 Ar]4s 2, καταστάσεις οξείδωσης +2 και 0. Αναφέρεται σε μέταλλα αλκαλικών γαιών. Έχει χαμηλή ηλεκτραρνητικότητα (1,04) και παρουσιάζει μεταλλικές (βασικές) ιδιότητες. Σχηματίζει (ως κατιόν) πολυάριθμα άλατα και δυαδικές ενώσεις. Πολλά άλατα ασβεστίου είναι ελαφρώς διαλυτά στο νερό. Στη φύση - έκτοςΌσον αφορά τη χημική αφθονία, το στοιχείο (τρίτο μεταξύ των μετάλλων) βρίσκεται σε δεσμευμένη μορφή. Στοιχείο ζωτικής σημασίας για όλους τους οργανισμούς Η έλλειψη ασβεστίου στο έδαφος αντισταθμίζεται με την εφαρμογή λιπασμάτων ασβέστη (CaC0 3, CaO, κυαναμίδιο ασβεστίου CaCN 2 κ.λπ.). Το ασβέστιο, το κατιόν του ασβεστίου και οι ενώσεις του χρωματίζουν τη φλόγα ενός καυστήρα αερίου σκούρο πορτοκαλί ( ποιοτική ανίχνευση).
Ασβέστιο Ca
Ασημί-λευκό μέταλλο, μαλακό, όλκιμο. Σε υγρό αέρα ξεθωριάζει και καλύπτεται με ένα φιλμ CaO και Ca(OH) 2. Πολύ αντιδραστικό. αναφλέγεται όταν θερμαίνεται στον αέρα, αντιδρά με υδρογόνο, χλώριο, θείο και γραφίτη:
Μειώνει άλλα μέταλλα από τα οξείδια τους (μια βιομηχανικά σημαντική μέθοδος - ασβεστοθερμία):
Παραλαβήασβεστίου σε βιομηχανία:
Το ασβέστιο χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση των μη μεταλλικών ακαθαρσιών από κράματα μετάλλων, ως συστατικό ελαφρών και αντιτριβικών κραμάτων, και για τον διαχωρισμό των σπάνιων μετάλλων από τα οξείδια τους.
Οξείδιο του ασβεστίου CaO
Βασικό οξείδιο. Τεχνική ονομασία: ασβέστης. Λευκό, πολύ υγροσκοπικό. Έχει ιοντική δομή Ca 2+ O 2- . Πυρίμαχο, θερμικά σταθερό, πτητικό όταν αναφλέγεται. Απορροφά την υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα. Αντιδρά έντονα με το νερό (με υψηλή εξω-αποτέλεσμα), σχηματίζει ένα ισχυρά αλκαλικό διάλυμα (ένα ίζημα υδροξειδίου είναι δυνατό), μια διαδικασία που ονομάζεται σβέση ασβέστη. Αντιδρά με οξέα, οξείδια μετάλλων και μη μετάλλων. Χρησιμοποιείται για τη σύνθεση άλλων ενώσεων ασβεστίου, στην παραγωγή Ca(OH) 2, CaC 2 και ανόργανων λιπασμάτων, ως ροή στη μεταλλουργία, ως καταλύτης στην οργανική σύνθεση και ως συστατικό συνδετικών υλικών στις κατασκευές.
Εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:
ΠαραλαβήΣάο στη βιομηχανία— ψήσιμο ασβεστόλιθου (900-1200 °C):
CaCO3 = CaO + CO2
Υδροξείδιο του ασβεστίου Ca(OH) 2
Βασικό υδροξείδιο. Η τεχνική ονομασία είναι σβησμένος ασβέστης. Λευκό, υγροσκοπικό. Έχει ιοντική δομή: Ca 2+ (OH -) 2. Αποσυντίθεται όταν θερμαίνεται μέτρια. Απορροφά την υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα. Ελαφρώς διαλυτό σε κρύο νερό (σχηματίζεται αλκαλικό διάλυμα) και ακόμη λιγότερο διαλυτό σε βραστό νερό. Ένα διαυγές διάλυμα (ασβεστόνερο) γίνεται γρήγορα θολό λόγω της καθίζησης του ιζήματος υδροξειδίου (το εναιώρημα ονομάζεται γάλα ασβέστη). Μια ποιοτική αντίδραση στο ιόν Ca 2+ είναι η διέλευση διοξειδίου του άνθρακα από ασβεστόνερο με την εμφάνιση ενός ιζήματος CaCO 3 και τη μετάβασή του σε διάλυμα. Αντιδρά με οξέα και οξείδια οξέος, εισέρχεται σε αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων. Χρησιμοποιείται για την παραγωγή γυαλιού, λευκαντικού ασβέστη, ασβέστη ορυκτών λιπασμάτων, για καυστικοποίηση σόδας και αποσκλήρυνση του γλυκού νερού, καθώς και για την παρασκευή ασβεστοκονιαμάτων - μειγμάτων που μοιάζουν με ζύμη (άμμος + σβησμένος ασβέστης + νερό), που χρησιμεύουν ως συνδετικό υλικό για πέτρα και τούβλα, φινίρισμα (σοβατίσματος) τοίχων και άλλους κατασκευαστικούς σκοπούς. Η σκλήρυνση («πήξη») τέτοιων διαλυμάτων οφείλεται στην απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα από τον αέρα.
Το υδροξείδιο του ασβεστίου, ή σβησμένος ασβέστης όπως είναι παραδοσιακά γνωστό, είναι μια ανόργανη ένωση με τον χημικό τύπο Ca(OH)2.
Είναι δυνατή η παραγωγή υδροξειδίου του ασβεστίου σε βιομηχανική κλίμακα με ανάμειξη οξειδίου του ασβεστίου με νερό, μια διαδικασία που ονομάζεται slaking.
Σε εργαστηριακές συνθήκες, το υδροξείδιο του ασβεστίου μπορεί να ληφθεί με ανάμιξη ενός υδατικού διαλύματος χλωριούχου ασβεστίου και υδροξειδίου του νατρίου. Σε ορυκτή μορφή, το υδροξείδιο του ασβεστίου βρίσκεται σε ορισμένα ηφαιστειακά, πλουτονικά και μεταμορφωμένα πετρώματα. Το υδροξείδιο του ασβεστίου παράγεται επίσης με την καύση άνθρακα.
Το υδροξείδιο του ασβεστίου βρίσκεται σε περίσσεια σε επιθετικό νερό, το οποίο μπορεί να διαλύσει πετρώματα.
Εφαρμογές υδροξειδίου του ασβεστίου
Το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή οικοδομικών υλικών όπως ασβεστοκονίαμα, σοβάς και κονιάματα γύψου. Χρησιμοποιείται ως φθηνό υποκατάστατο των αλκαλίων με τη μορφή πολτού (γάλα ασβέστη) που χρησιμοποιούνται σε βυρσοδεψεία για την απομάκρυνση των τριχών από τα δέρματα, καθώς και στην παραγωγή ζάχαρης και για το άσπρισμα των κορμών δέντρων.
Το ασβεστόνερο είναι ένα κορεσμένο, λευκό, υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του ασβεστίου. Οι αντιόξινες ιδιότητες του υδροξειδίου του ασβεστίου χρησιμοποιούνται ιατρικά για τη θεραπεία όξινων εγκαυμάτων.
Μια χρήσιμη ιδιότητα του υδροξειδίου του ασβεστίου είναι η ικανότητά του να δρα ως κροκιδωτικό που καθαρίζει τα λύματα από αιωρούμενα και κολλοειδή σωματίδια. Χρησιμοποιείται επίσης για την αύξηση του pH του νερού, αφού στην αρχική του μορφή το νερό περιέχει οξέα που μπορούν να διαβρώσουν τους υδραυλικούς σωλήνες.
Το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε βιομηχανίες όπως:
- Οδοποιία - για τη βελτίωση της ποιότητας του χωμάτινου εδάφους.
- Παραγωγή μετάλλων - το υδροξείδιο του ασβεστίου εισάγεται στο ρεύμα καυσαερίων για να εξουδετερώσει οξέα όπως φθοριούχα και χλωρίδια πριν απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα.
- Στη βιομηχανία διύλισης πετρελαίου - για την παραγωγή προσθέτων λαδιού.
- Στη χημική βιομηχανία - για την παραγωγή στεατικού ασβεστίου.
- Στην πετροχημική βιομηχανία - για την παραγωγή στερεών ελαίων διαφόρων τύπων.
- Παραγωγή αντιμυκητιασικών και αντιμικροβιακών συντηρητικών – για την αποθήκευση λαχανικών σε υπόστεγα.
Το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται ως πρόσθετο στο θαλασσινό νερό για τη μείωση του ατμοσφαιρικού CO2 και τον μετριασμό του φαινομένου του θερμοκηπίου.
Το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται επίσης ως φυσική εναλλακτική λύση στα εντομοκτόνα, αποτελεσματικό στην καταπολέμηση των κροτώνων, των ψύλλων, των σκαθαριών και των προσώπων τους.
Στις κατασκευές, το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται για το άσπρισμα ξύλινων περιφράξεων και δοκών για την προστασία των υλικών από τη σήψη και τη φωτιά, καθώς και για την παρασκευή πυριτικού σκυροδέματος και ασβεστοκονιάματος.
Το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται επίσης στην κατασκευή σκληρού καουτσούκ, χλωρίνης, μιγμάτων δεξαμενών, αποτριχωτικών κρέμων και επενδύσεων φρένων.
Η ιδιότητα του υδροξειδίου του ασβεστίου να μειώνει την ειδική αντίσταση του εδάφους χρησιμοποιείται στην κατασκευή κέντρων γείωσης για ηλεκτρολογία.
Στην οδοντιατρική, το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται ως απολυμαντικό για τους ριζικούς σωλήνες.
Στη βιομηχανία τροφίμων, το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται σε περίσσεια ως πρόσθετο τροφίμων E526, το οποίο προστίθεται κατά την παραγωγή:
- Ζαχαροκάλαμο;
- Αλκοολούχα και μη αλκοολούχα ποτά.
- Εργαζόμενοι στον τομέα της ενέργειας.
- Χυμοί φρούτων;
- Παιδικές τροφές;
- Αγγουράκια τουρσί;
- Επιτραπέζιο αλάτι;
- Ζαχαροπλαστική και γλυκά.
- Προϊόντα κακάο;
- Τορτίγια καλαμποκιού?
- Προϊόντα αλευριού και αρτοσκευάσματα.
Στην Ισπανία, το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται για την παρασκευή μαμαλίγκας, καθώς πιστεύεται ότι προάγει την καλύτερη απορρόφηση του πιάτου.
Οι ινδιάνικες φυλές των ιθαγενών της Αμερικής χρησιμοποιούν υδροξείδιο του ασβεστίου ως συστατικό στο Yapu, έναν ψυχεδελικό καπνό που προέρχεται από τους σπόρους των ψυχανθών του είδους Anadenanthera.
Στο Αφγανιστάν, το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται για την παραγωγή καπνού Niswar, που παρασκευάζεται από φρέσκα φύλλα καπνού, λουλακί, κάρδαμο, μενθόλη, λάδι, υδροξείδιο του ασβεστίου και τέφρα ξύλου. Οι κάτοικοι του Αφγανιστάν χρησιμοποιούν επίσης υδροξείδιο του ασβεστίου ως χρώμα για τα πλίθινα σπίτια τους. Οι μεγαλύτεροι καταναλωτές υδροξειδίου του ασβεστίου στον κόσμο είναι χώρες όπως το Αφγανιστάν, το Πακιστάν, η Ινδία, η Σουηδία και η Νορβηγία.
Ιδιότητες υδροξειδίου του ασβεστίου
Το υδροξείδιο του ασβεστίου είναι άχρωμοι κρύσταλλοι ή άοσμη λευκή σκόνη, η οποία, όταν θερμαίνεται στους 580°C, διασπάται σε οξείδιο του ασβεστίου και νερό.
Η μοριακή μάζα του υδροξειδίου του ασβεστίου είναι 74,093 g/mol, πυκνότητα 2,211 g/cm3, διαλυτότητα στο νερό 0,189 g/100 ml, οξύτητα (pKa) 12,4, δείκτης διάθλασης 1,574.
Το υδροξείδιο του ασβεστίου δεν διαλύεται στην αλκοόλη.
Βλάβη του υδροξειδίου του ασβεστίου
Όταν το υδροξείδιο του ασβεστίου έρχεται σε επαφή με το δέρμα, εμφανίζεται σοβαρός ερεθισμός, κνησμός, χημικά εγκαύματα και νέκρωση του δέρματος.
Η τυχαία κατάποση υδροξειδίου του ασβεστίου οδηγεί σε έντονο πονόλαιμο, κάψιμο στο στόμα, κοιλιακό άλγος, έμετο, αιματηρά κόπρανα και πτώση της αρτηριακής πίεσης. Το pH του αίματος αυξάνεται επίσης και γίνεται πολύ αλκαλικό, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει βλάβη στα εσωτερικά όργανα.
Η εισπνοή σκόνης υδροξειδίου του ασβεστίου από τη μύτη ή το στόμα προκαλεί πρήξιμο στο λαιμό, το οποίο μπορεί να περιορίσει ή να δυσκολέψει την αναπνοή. Εάν τα σωματίδια υδροξειδίου του ασβεστίου εισέλθουν στους πνεύμονες, απαιτείται επείγουσα ιατρική φροντίδα.
Όταν το υδροξείδιο του ασβεστίου εισέρχεται στα μάτια, εμφανίζεται απώλεια όρασης, που συνοδεύεται από έντονο πόνο.
Παροχή πρώτων βοηθειών για δηλητηρίαση από υδροξείδιο του ασβεστίου
Εάν καταποθεί υδροξείδιο του ασβεστίου, θα πρέπει να πιείτε ένα ποτήρι νερό ή γάλα.
Εάν το υδροξείδιο του ασβεστίου έρθει σε επαφή με το δέρμα ή τα μάτια σας, ξεπλύνετε καλά το προσβεβλημένο δέρμα και τα μάτια με άφθονο νερό για τουλάχιστον 15 λεπτά.
Σε περίπτωση εισπνοής υδροξειδίου του ασβεστίου, μεταφερθείτε αμέσως στον καθαρό αέρα και καλέστε ασθενοφόρο.
