Гидроксид кальция - Calcium hydroxide

Гидроксид кальция
Гидроксид кальция
Mg (OH) 2Xray.jpg
Имена
Название ИЮПАК
Гидроксид кальция
Другие имена
  • Гашеная известь
  • Лаймовое молоко
  • Гидроксид кальция (II)
  • Маринование извести
  • Гашеная известь
  • Портландит
  • Гидрат кальция
  • Дигидроксид кальция
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.013.762 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 215-13
Номер EE526 (регуляторы кислотности, ...)
846915
КЕГГ
Номер RTECS
  • EW2800000
UNII
Свойства
Са (ОН)2
Молярная масса74.093 г / моль
Внешностьбелый порошок
ЗапахБез запаха
Плотность2.211 г / см3, твердый
Температура плавления 580 ° C (1076 ° F, 853 K) (теряет воду, разлагается)
  • 1.89 г / л (0 ° C)
  • 1.73 г / л (20 ° C)
  • 0.66 г / л (100 ° C)
5.5×10−6
Растворимость
Основность (пKб)1,37 (первый ОН−), 2,43 (второй ОН−)[1][2]
−22.0·10−6 см3/ моль
1.574
Структура
Шестиугольный, hP3[3]
п3м1 №164
а = 0.35853 нм, c = 0.4895 нм
Термохимия
83 Дж · моль−1· K−1[4]
−987 кДж · моль−1[4]
Опасности
Паспорт безопасностиУвидеть: страница данных
[5]
Пиктограммы GHSGHS05: Коррозийный GHS07: Вредно
Сигнальное слово GHSОпасность
H314, H318, H335, H402
P261, P280, P305 + 351 + 338
NFPA 704 (огненный алмаз)
точка возгоранияНе 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 / м3 (всего) 5 мг / м3 (соответственно)[6]
REL (Рекомендуемые)
TWA 5 мг / м3[6]
IDLH (Непосредственная опасность)
N.D.[6]
Родственные соединения
Другой катионы
Гидроксид магния
Гидроксид стронция
Гидроксид бария
Связанный базы
Оксид кальция
Страница дополнительных данных
Показатель преломления (п),
Диэлектрическая постоянная (εр), так далее.
Термодинамический
данные
Фазовое поведение
твердое тело – жидкость – газ
УФ, ИК, ЯМР, РС
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверятьY проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Гидроксид кальция (традиционно называется гашеная известь) является неорганическое соединение с химической формулой Ca (ОЙ )2. Это бесцветный кристалл или белый порошок, который производится при негашеная известь (оксид кальция ) смешанный, или утоленный с участием воды. У него много названий, в том числе гашеная известь, едкая известь, строительная известь, гашеная известь, кал, или маринованная известь. Гидроксид кальция используется во многих областях, включая приготовление пищи, где он был идентифицирован как Номер E E526. Лимонад это общее название для насыщенный раствор гидроксида кальция.

Свойства

Гидроксид кальция относительно нерастворим в воде с произведение растворимости Kзр 5,5 × 10−6. Он достаточно велик, чтобы его решения были основными по следующей реакции:

Са (ОН)2 → Ca2+ + 2 ОН−

При температуре окружающей среды гидроксид кальция (портландит ) растворяется в чистой воде с образованием щелочного раствора с pH около 12,4. Растворы гидроксида кальция могут вызвать химические ожоги. При высоком значении pH (см. общий ионный эффект ) его растворимость резко снижается. Такое поведение характерно для цементных паст. Водные растворы гидроксида кальция называются лимонад и средней силы базы который реагирует с кислоты и может атаковать некоторых металлы такие как алюминий (амфотерный гидроксид растворяется при высоком pH), защищая при этом другие металлы от коррозии, например утюг и сталь от пассивация их поверхности. Известковая вода становится молочной в присутствии углекислый газ за счет образования карбонат кальция, процесс, называемый карбонизация: например, известковая вода

Са (ОН)2 + CO2 → CaCO3 + H2О

При нагревании до 512 ° C частичное давление воды в равновесии с гидроксидом кальция достигает 101 кПа (нормальное атмосферное давление), что разлагается гидроксид кальция в оксид кальция и вода.[7]

Са (ОН)2 → СаО + Н2О

Состав, подготовка, возникновение

SEM изображение трещиноватого затвердевшего цементного теста, на котором видны пластины гидроксида кальция и иглы эттрингит (микронная шкала)

Гидроксид кальция имеет полимерную структуру, как и все гидроксиды металлов. Структура идентична Mg (OH)2 (структура брусита); т.е. йодид кадмия мотив. Сильный водородные связи существуют между слоями.[8]

Гидроксид кальция получают в промышленных масштабах путем обработки извести водой:

CaO + H2О → Са (ОН)2

В лаборатории его можно приготовить путем смешивания водный решения хлорид кальция и гидроксид натрия. Минеральная форма, портландит, относительно редко, но его можно найти в некоторых вулканических, плутонический, и метаморфических пород. Известно также, что он возникает при сжигании угольных отвалов.

Положительно заряженные ионизированные частицы CaOH+ был обнаружен в атмосфере Звезды S-типа.[9]

Ретроградная растворимость

Растворимость гидроксида кальция при 70 ° C составляет примерно половину от его значения при 25 ° C. Причина этого довольно необычного явления заключается в том, что растворение гидроксида кальция в воде является экзотермическим процессом, а также придерживается Принцип Ле Шателье. Таким образом, снижение температуры способствует устранению тепла, выделяемого в процессе растворения, и увеличивает константу равновесия растворения Ca (OH).2, и, таким образом, увеличивают его растворимость при низкой температуре. Эта противоречащая интуиции температурная зависимость растворимости упоминается как «ретроградная» или «обратная» растворимость. Вариативно гидратированные фазы сульфат кальция (гипс, бассанит и ангидрит ) также обладают ретроградной растворимостью по той же причине, поскольку их реакции растворения экзотермичны.

Использует

Одним из важных применений гидроксида кальция является флокулянт, в воде и очистка сточных вод. Он образует рыхлое заряженное твердое вещество, которое помогает удалять из воды более мелкие частицы, в результате чего получается более чистый продукт. 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 приготовлении газообразного аммиака (NH3), используя следующую реакцию:

Са (ОН)2 + 2NH4Cl → 2NH3 + CaCl2 + 2H2О

Другое крупное применение - в бумажной промышленности, где он является промежуточным продуктом в реакции производства гидроксида натрия. Это преобразование является частью едкий шаг в Крафт-процесс для изготовления мякоти.[8] В операции каустизации обожженная известь добавляется в зеленый ликер, который является решением в первую очередь карбонат натрия и сульфат натрия производится путем растворения нюхать, который представляет собой расплавленную форму этих химикатов из восстановительной печи.

Пищевая промышленность

Из-за его низкого токсичность и мягкость основных свойств гашеная известь широко используется в пищевая промышленность:

  • В сертифицированном USDA производстве продуктов питания на растениях и в животноводстве[10]
  • Для очистки сырого сока от сахарный тростник или сахарная свекла в сахарная промышленность, (увидеть карбонизация )
  • Обработка воды для алкогольных и безалкогольных напитков
  • Соленый огурец огурцы и другие продукты
  • Сделать китайский яйца века
  • При подготовке кукурузы: удаляет целлюлозную оболочку зерен кукурузы (см. никстамализация )
  • Чтобы очистить рассол из карбонаты кальция и магний при производстве соли для пищевой и фармацевтической промышленности
  • Для обогащения (добавка кальция) фруктовых напитков, таких как апельсиновый сок, и детская смесь
  • В качестве пищеварительной помощи (называется чуна, используется в Индии в паан, смесь орехи арека, гидроксид кальция и различные семена, завернутые в листья бетеля)
  • В качестве замены пищевая сода в создании пападам
  • При удалении углекислого газа из контролируемой атмосферы производят складские помещения.

Индейцы используют

Сухая необработанная кукуруза (слева) и обработанная кукуруза (справа) после кипячения в воде с гидроксидом кальция (15 мл, или 1 Лайм на 500 ст. г кукурузы) на 15 минут.

По-испански гидроксид кальция называется кал. Кукуруза, приготовленная с кал (в процессе никстамализация ) становится кореш (Никстамал), который значительно увеличивает биодоступность ниацина (витамина B3), а также считается более вкусным и легким для переваривания.

В жевании листья коки гидроксид кальция обычно жуют вместе, чтобы сохранить алкалоид стимуляторы химически доступен для поглощение телом. 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 в йопо, психоделический табак, приготовленный из зерен некоторых Анаденантера виды.[11]

Азиатские виды использования

Гидроксид кальция обычно добавляют в связку орех ареки и бетель лист называется 'паан 'сохранить алкалоид стимуляторы химически доступен для попадания в кровоток через сублингвальный абсорбция.

Он используется при изготовлении Насвар (также известен как насс или нисвар), тип табака для окунания, сделанный из свежих табачных листьев, гидроксида кальция (чуна или скоро) и древесной золы. Больше всего его потребляют в Патан диаспора Афганистан, Пакистан, Индия и Бангладеш. Жители также используют гидроксид кальция для красить свои дома из глины 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.[5]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ "Sortierte Liste: pKb-Werte, nach Ordnungszahl sortiert. - Das Periodensystem online".
  2. ^ Константы диссоциации ChemBuddy pKа и pKб
  3. ^ Петч, Х. Э. (1961). "Позиции водорода в портландите, Ca (OH)2, на что указывает распределение электронов ". Acta Crystallographica. 14 (9): 950–957. Дои:10.1107 / S0365110X61002771.
  4. ^ а б Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд.. Компания Houghton Mifflin. п. A21. ISBN  978-0-618-94690-7.
  5. ^ а б «MSDS гидроксид кальция» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 25 марта 2012 г.. Получено 21 июн 2011.
  6. ^ а б c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0092". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  7. ^ Halstead, P.E .; Мур, A.E. (1957). «Термическая диссоциация гидроксида кальция». Журнал химического общества. 769: 3873. Дои:10.1039 / JR9570003873.
  8. ^ а б Greenwood, N. N .; И Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.), Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  0-7506-3365-4.
  9. ^ Йоргенсен, Уффе Г. (1997), "Крутые звездные модели", Ван Дишек, Эвин Ф. (ред.), Молекулы в астрофизике: зонды и процессы, Симпозиумы Международного астрономического союза. Молекулы в астрофизике: зонды и процессы, 178, Springer Science & Business Media, стр. 446, г. ISBN  079234538X.
  10. ^ Научно-исследовательский институт пестицидов Национальной органической программы Министерства сельского хозяйства США (23 марта 2015 г.). «Гидратированная известь: отчет о технической оценке» (PDF). Услуги по сельскохозяйственному маркетингу. Получено 17 июля 2019.
  11. ^ де Смет, Питер А. Г. М. (1985). «Междисциплинарный обзор ритуалов отравления табаком в Западном полушарии». Журнал этнофармакологии. 3 (1): 3–49. Дои:10.1016/0378-8741(85)90060-1. PMID  3887041.

внешние ссылки