Hydroxid vápenatý - Calcium hydroxide

Hydroxid vápenatý
Hydroxid vápenatý
Mg (OH) 2Xray.jpg
Jména
Název IUPAC
Hydroxid vápenatý
Ostatní jména
  • Hašené vápno
  • Vápno
  • Hydroxid vápenatý
  • Moření vápna
  • Hydratované vápno
  • Portlandit
  • Hydrát vápníku
  • Dihydroxid vápenatý
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
Informační karta ECHA100.013.762 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 215-13
Číslo E.E526 (regulátory kyselosti, ...)
846915
KEGG
Číslo RTECS
  • EW2800000
UNII
Vlastnosti
Ca (OH)2
Molární hmotnost74.093 g / mol
Vzhledbílý prášek
ZápachBez zápachu
Hustota2.211 g / cm3, pevný
Bod tání 580 ° C (1076 ° F; 853 K) (ztrácí vodu, rozkládá se)
  • 1.89 g / L (0 ° C)
  • 1.73 g / l (20 ° C)
  • 0.66 g / l (100 ° C)
5.5×10−6
Rozpustnost
Zásaditost (strK.b)1,37 (první OH−), 2,43 (druhý OH−)[1][2]
−22.0·10−6 cm3/ mol
1.574
Struktura
Šestihranný, hP3[3]
P3ml č. 164
A = 0.35853 nm, C = 0.4895 nm
Termochemie
83 J · mol−1· K.−1[4]
-987 kJ · mol−1[4]
Nebezpečí
Bezpečnostní listVidět: datová stránka
[5]
Piktogramy GHSGHS05: Žíravý GHS07: Zdraví škodlivý
Signální slovo GHSNebezpečí
H314, H318, H335, H402
P261, P280, P305 + 351 + 338
NFPA 704 (ohnivý diamant)
Bod vzplanutíNehořlavé
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
7340 mg / kg (orálně, potkan)
7300 mg / kg (myš)
NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví):
PEL (Dovolený)
TWA 15 mg / m3 (celkem) 5 mg / m3 (resp.)[6]
REL (Doporučeno)
TWA 5 mg / m3[6]
IDLH (Okamžité nebezpečí)
N.D.[6]
Související sloučeniny
jiný kationty
Hydroxid hořečnatý
Hydroxid strontnatý
Hydroxid barnatý
Příbuzný základny
Oxid vápenatý
Stránka doplňkových dat
Index lomu (n),
Dielektrická konstanta (εr), atd.
Termodynamické
data
Fázové chování
pevná látka - kapalina - plyn
UV, IR, NMR, SLEČNA
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Hydroxid vápenatý (tradičně nazývané hašené vápno) je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem Ca. (ACH )2. Je to bezbarvý krystal nebo bílý prášek a vyrábí se, když nehasené vápno (oxid vápenatý ) je smíšený, nebo hašlený s voda. Má mnoho jmen včetně hydratované vápno, žíravé vápno, vápno stavitelů, ochablé vápno, CALnebo mořící vápno. Hydroxid vápenatý se používá v mnoha aplikacích, včetně přípravy potravin, kde byl identifikován jako Číslo E. E526. Limetková voda je obecný název pro a nasycený roztok hydroxidu vápenatého.

Vlastnosti

Hydroxid vápenatý je relativně nerozpustný ve vodě, s a produkt rozpustnosti Ksp 5,5 × 10−6. Je dostatečně velký, aby jeho řešení byla základní podle následující reakce:

Ca (OH)2 → Ca2+ + 2 OH−

Při pokojové teplotě hydroxid vápenatý (portlandit ) se rozpouští v čisté vodě za vzniku alkalického roztoku s pH přibližně 12,4. Roztoky hydroxidu vápenatého mohou způsobit chemické popáleniny. Při vysoké hodnotě pH (viz společný iontový efekt ), jeho rozpustnost drasticky klesá. Toto chování je relevantní pro cementové pasty. Vodné roztoky hydroxidu vápenatého se nazývají limetková voda a jsou střední síly základny který reaguje s kyseliny a může na některé zaútočit kovy jako hliník (amfoterní hydroxid rozpouštějící se při vysokém pH) a zároveň chrání ostatní kovy před korozí, jako je např žehlička a ocel podle pasivace jejich povrchu. Vápenná voda se za přítomnosti mléčné mléčné oxid uhličitý kvůli tvorbě uhličitan vápenatý, proces zvaný karbonatace: například vápenná voda

Ca (OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2Ó

Při zahřátí na 512 ° C se částečný tlak vody v rovnováze s hydroxidem vápenatým dosahuje 101 kPa (normální atmosférický tlak), který rozkládá se hydroxid vápenatý do oxid vápenatý a voda.[7]

Ca (OH)2 → CaO + H2Ó

Struktura, příprava, výskyt

SEM obrázek zlomené vytvrzené cementové pasty, zobrazující desky hydroxidu vápenatého a jehly z ettringit (mikronová stupnice)

Hydroxid vápenatý přijímá polymerní strukturu, stejně jako všechny hydroxidy kovů. Struktura je identická se strukturou Mg (OH)2 (brucitová struktura); tj jodid kademnatý motiv. Silný Vodíkové vazby existují mezi vrstvami.[8]

Hydroxid vápenatý se vyrábí komerčně zpracováním vápna vodou:

CaO + H2O → Ca (OH)2

V laboratoři může být připraven mícháním vodný řešení chlorid vápenatý a hydroxid sodný. Minerální forma, portlandit, je relativně vzácný, ale lze jej nalézt v některých vulkanických plutonické, a metamorfované horniny. Bylo také známo, že vznikají při spalování skládek uhlí.

Kladně nabitý ionizovaný druh CaOH+ byl detekován v atmosféře Hvězdy typu S..[9]

Retrográdní rozpustnost

Rozpustnost hydroxidu vápenatého při 70 ° C je přibližně polovina jeho hodnoty při 25 ° C. Důvodem tohoto poměrně neobvyklého jevu je to, že rozpouštění hydroxidu vápenatého ve vodě je exotermický proces, který také dodržuje Le Chatelierův princip. Snížení teploty tak zvýhodňuje eliminaci tepla uvolněného procesem rozpouštění a zvyšuje rovnovážnou konstantu rozpouštění Ca (OH)2, a tak zvýšit jeho rozpustnost při nízké teplotě. Tato protiintuitivní závislost rozpustnosti na teplotě se označuje jako „retrográdní“ nebo „inverzní“ rozpustnost. Variabilně hydratované fáze síran vápenatý (sádra, bassanit a anhydrit ) také vykazují retrográdní rozpustnost ze stejného důvodu, protože jejich disoluční reakce jsou exotermické.

Použití

Jednou významnou aplikací hydroxidu vápenatého je jako a flokulant, ve vodě a čištění odpadních vod. Vytváří načechranou nabitou pevnou látku, která pomáhá při odstraňování menších částic z vody, což vede k jasnějšímu produktu. Tuto aplikaci umožňuje nízká cena a nízká toxicita hydroxidu vápenatého. Používá se také při úpravě sladké vody ke zvýšení pH vody tak, aby potrubí nekorodovalo tam, kde je základní voda kyselá, protože je samoregulační a příliš nezvyšuje pH.

Používá se také při přípravě plynného amoniaku (NH3), s použitím následující reakce:

Ca (OH)2 + 2NH4Cl → 2NH3 + CaCl2 + 2 hodiny2Ó

Další velká aplikace je v papírenském průmyslu, kde se jedná o meziprodukt při reakci při výrobě hydroxidu sodného. Tato konverze je součástí žíravina vstoupit do Kraftův proces pro výrobu buničiny.[8] Při kaustifikaci se přidává pálené vápno zelený likér, což je řešení především uhličitan sodný a síran sodný vzniklý rozpuštěním koruška, což je roztavená forma těchto chemikálií z regenerační pece.

Potravinářský průmysl

Kvůli jeho nízké hodnotě toxicita a mírnost jeho základních vlastností je hašené vápno široce používáno v USA potravinářský průmysl:

  • V USDA certifikovaná produkce potravin u rostlin a hospodářských zvířat[10]
  • K objasnění syrové šťávy z cukrová třtina nebo cukrová řepa v cukrovarnický průmysl, (viz karbonatace )
  • Zpracovávat vodu na alkoholické a nealkoholické nápoje
  • Lák okurky a jiná jídla
  • Dělat čínštinu století vejce
  • Při přípravě kukuřice: odstraňuje celulózový trup z kukuřičných zrn (viz nixtamalizace )
  • Vymazat a solanka z uhličitany vápníku a hořčík při výrobě soli pro potravinářské a farmaceutické účely
  • Při posilování (doplněk Ca) ovocných nápojů, jako je pomerančový džus a kojenecká strava
  • Jako zažívací pomůcka (zvaná Choona, používaná v Indii v Paan, směs arekové ořechy, hydroxid vápenatý a celá řada semen zabalených do listů betelu)
  • Jako náhrada za prášek do pečiva při výrobě papadam
  • Při odstraňování oxidu uhličitého z řízené atmosféry vytvářejte skladovací prostory

Indiánské použití

Neošetřenou kukuřici osušte (vlevo) a po vaření ve vodě s hydroxidem vápenatým (15 ml nebo 1 Lžíce, vápno za 500 g kukuřice) po dobu 15 minut.

Ve španělštině se nazývá hydroxid vápenatý CAL. Kukuřice vařená s CAL (v procesu nixtamalizace ) se stává kukuřičná kaše (nixtamal), který významně zvyšuje biologickou dostupnost niacinu (vitamin B3), a je také považován za chutnější a lépe stravitelný.

Při žvýkání listy koky, hydroxid vápenatý se obvykle žvýká vedle, aby se udržel alkaloid stimulanty chemicky dostupné pro vstřebávání tělem. Podobně domorodí Američané tradičně žvýkali tabákové listy s hydroxidem vápenatým získaným ze spálených ulit měkkýšů, aby zesílily účinky. To bylo také používáno některými domorodými americkými kmeny jako přísada do jo, psychedelický šňupací tabák připravený z fazolí některých Anadenanthera druh.[11]

Asijské použití

Hydroxid vápenatý se obvykle přidává do svazku arekový ořech a betel list s názvem 'Paan „zachovat alkaloid stimulanty chemicky dostupné pro vstup do krve prostřednictvím sublingvální vstřebávání.

Používá se při výrobě naswar (také známý jako nass nebo niswar), druh máčeného tabáku z čerstvých tabákových listů, hydroxid vápenatý (chuna nebo již brzy) a popel ze dřeva. Nejvíce se spotřebovává v Pathane diaspora, Afghánistán, Pákistán, Indie a Bangladéš. Vesničané také používají hydroxid vápenatý malovat jejich hliněné domy v Afghánistánu, Pákistánu a Indii.

Zdravotní rizika

Nechráněná expozice Ca (OH)2 může způsobit silné podráždění kůže, chemické popáleniny, slepotu, poškození plic nebo vyrážky.[5]

Viz také

Reference

  1. ^ „Sortierte Liste: pKb-Werte, nach Ordnungszahl sortiert. - Das Periodensystem online“.
  2. ^ ChemBuddy disociační konstanty pKA a pKb
  3. ^ Petch, H. E. (1961). „Pozice vodíku v portlanditu, Ca (OH)2, jak naznačuje distribuce elektronů ". Acta Crystallographica. 14 (9): 950–957. doi:10.1107 / S0365110X61002771.
  4. ^ A b Zumdahl, Steven S. (2009). Chemické principy 6. vydání. Společnost Houghton Mifflin. str. A21. ISBN  978-0-618-94690-7.
  5. ^ A b „MSDS Hydroxid vápenatý“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 25. března 2012. Citováno 21. června 2011.
  6. ^ A b C NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0092". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
  7. ^ Halstead, P.E .; Moore, A.E. (1957). „Tepelná disociace hydroxidu vápenatého“. Journal of the Chemical Society. 769: 3873. doi:10.1039 / JR9570003873.
  8. ^ A b Greenwood, N. N .; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2. vyd.), Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN  0-7506-3365-4.
  9. ^ Jørgensen, Uffe G. (1997), "Cool Star Models", ve van Dishoeck, Ewine F. (ed.), Molekuly v astrofyzice: sondy a procesy, Symposia Mezinárodní astronomické unie. Molekuly v astrofyzice: sondy a procesy, 178Springer Science & Business Media, s. 446, ISBN  079234538X.
  10. ^ Institut pro výzkum pesticidů pro národní organický program USDA (23. března 2015). „Hydrated Lime: Technical Evaluation Report“ (PDF). Zemědělské marketingové služby. Citováno 17. července 2019.
  11. ^ de Smet, Peter A. G. M. (1985). "Multidisciplinární přehled opojných šňupacích rituálů na západní polokouli". Journal of Ethnopharmacology. 3 (1): 3–49. doi:10.1016/0378-8741(85)90060-1. PMID  3887041.

externí odkazy