Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

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
  • 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 масса74,093  г / моль
Внешностьбелый порошок
ЗапахБез запаха
Плотность2,211  г / см 3 , твердый
Температура плавления 580 ° C (1076 ° F, 853 K) (теряет воду, разлагается)
  • 1,89  г / л (0  ° С)
  • 1,73  г / л (20  ° С)
  • 0,66  г / л (100  ° С)
5,5 × 10 −6
Растворимость
Основность (p K b )1,37 (первый OH - ), 2,43 (второй OH - ) [1] [2]
−22,0 · 10 −6  см 3 / моль
Показатель преломления ( n D )
1,574
Структура
Кристальная структура
Шестиугольный, hP3 [3]
Космическая группа
П 3 м1 №164
Постоянная решетки
а  = 0,35853  нм, с  = 0,4895  нм
Термохимия
Стандартная мольная энтропия ( S o 298 )
83 Дж · моль −1 · K −1 [4]
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 )
−987 кДж · моль −1 [4]
Опасности
Паспорт безопасностиСм .: страницу данных
[5]
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHSОпасность
Положения об опасности GHS
H314 , H318 , H335 , H402
Меры предосторожности GHS
P261 , P280 , P305 + 351 + 338
NFPA 704 (огненный алмаз)
3
0
0
точка возгоранияНегорючий
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD 50 ( средняя доза )
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.) [6]
REL (рекомендуется)
TWA 5  мг / м 3 [6]
IDLH (Непосредственная опасность)
ND [6]
Родственные соединения
Другие катионы
Гидроксид магния Гидроксид
стронция Гидроксид
бария
Связанные базы
Оксид кальция
Страница дополнительных данных
Структура и свойства
Показатель преломления ( n ),
диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д.
Термодинамические
данные
Фазовое поведение
твердое тело – жидкость – газ
Спектральные данные
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 он был идентифицирован какНомер E E526 . Известковая вода - это общее название насыщенного раствора гидроксида кальция.

Свойства [ править ]

Гидроксид кальция относительно нерастворим в воде с произведением растворимости K sp, равным 5,5 × 10 -6 . Его константа кислотной диссоциации , K a , достаточно велика, чтобы его растворы были основными согласно следующей реакции:

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 12,4. Растворы гидроксида кальция могут вызвать химические ожоги. При высоком значении pH (см. Обычный ионный эффект ) его растворимость резко снижается. Такое поведение характерно для цементных паст. Водные растворы гидроксида кальция называются известковой водой и представляют собой основания средней силы, которые реагируют с кислотами и могут воздействовать на некоторые металлы, такие как алюминий (амфотерный гидроксид, растворяющийся при высоком pH), одновременно защищая другие металлы от коррозии, такие как железо и сталь, путемпассивация их поверхности. Известковая вода становится молочной в присутствии углекислого газа из-за образования карбоната кальция , процесса, называемого карбонатацией : например, известковая вода.

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. [7]

Са (ОН) 2 → СаО + Н 2 О

Структура, подготовка, возникновение [ править ]

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 . [8]

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 . [9]

Ретроградная растворимость [ править ]

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 и также соответствует принципу Ле Шателье . Таким образом, 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. Различно гидратированные фазы сульфата кальция ( гипс , бассанит и ангидрит) также обладают ретроградной растворимостью по той же причине, поскольку их реакции растворения экзотермичны.

Использует [ редактировать ]

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, 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 получении газообразного аммиака (NH 3 ) по следующей реакции:

Ca (OH) 2 + 2NH 4 Cl → 2NH 3 + CaCl 2 + 2H 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. [8] 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 [ править ]

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 растениях и в животноводстве [10]
  • 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. Никстамализация ).
  • 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.

Индейцы используют [ править ]

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 . [11]

Азиатское употребление [ править ]

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.

Риски для здоровья [ править ]

Незащищенное воздействие Ca (OH) 2 может вызвать сильное раздражение кожи, химические ожоги, слепоту, повреждение легких или сыпь.[5]

См. Также [ править ]

  • 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

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Sortierte Liste: pKb-Werte, nach Ordnungszahl sortiert. - Das Periodensystem online" .
  2. ^ Константы диссоциации ChemBuddy pK a и pK b
  3. ^ Пэтч, HE (1961). «Положения водорода в портландите, Ca (OH) 2 , как показано электронным распределением». Acta Crystallographica . 14 (9): 950–957. DOI : 10.1107 / S0365110X61002771 .
  4. ^ a b Zumdahl, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Houghton Mifflin. п. A21. ISBN 978-0-618-94690-7.
  5. ^ a b «MSDS гидроксид кальция» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 25 марта 2012 года . Проверено 21 июня 2011 года .
  6. ^ a b c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0092» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  7. ^ Холстед, ЧП; Мур, AE (1957). «Термическая диссоциация гидроксида кальция». Журнал химического общества . 769 : 3873. DOI : 10.1039 / JR9570003873 .
  8. ^ a b Гринвуд, штат Нью-Йорк; И Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.), Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-3365-4 . 
  9. ↑ Jørgensen, Uffe G. (1997), "Cool Star Models" , in van Dishoeck, Ewine F. (ed.), Molecules in Astrophysics: Probes and Processes , International Astronomical Union Symposia. Молекулы в астрофизике: зонды и процессы, 178 , Springer Science & Business Media, стр. 446, ISBN 079234538X.
  10. ^ Институт исследования пестицидов Национальной органической программы Министерства сельского хозяйства США (23 марта 2015 г.). «Гидратированная известь: отчет о технической оценке» (PDF) . Услуги по сельскохозяйственному маркетингу . Проверено 17 июля 2019 .
  11. ^ де Смет, Питер AGM (1985). «Междисциплинарный обзор ритуалов отравления табаком в Западном полушарии». Журнал этнофармакологии . 3 (1): 3–49. DOI : 10.1016 / 0378-8741 (85) 90060-1 . PMID 3887041 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Техническая консультативная группа Национального совета по органическим стандартам (4 апреля 2002 г.). «Обзор NOSB TAP: гидроксид кальция» (PDF) . Институт обзора органических материалов. Архивировано 31 октября 2007 года из оригинального (.PDF) . Проверено 5 февраля 2008 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  • CDC - Карманное руководство NIOSH по химическим опасностям - гидроксид кальция
  • Лист данных MSDS