Formuła wodorotlenku wapnia, właściwości, reaktywność i zastosowania



The wodorotlenek wapnia, znany również jako wapno hydratyzowane lub wapno gaszone, jest związkiem nieorganicznym o wzorze Ca (OH)2. 

Wodorotlenek wapnia przyjmuje strukturę polimeryczną, podobnie jak wszystkie wodorotlenki metali, identyczną z wodorotlenkiem magnezu (Mg (OH))2) znany również jako brucita.

Widać, że w tej strukturze powstają mostki wodorowe. Wodorotlenek wapnia jest syntetyzowany przemysłowo przez reakcję tlenku wapnia, znanego również jako wapno lub wapno palone, z wodą zgodnie z następującą reakcją:

CaOH + H2O → Ca (OH)2

Jest on również przygotowywany w laboratorium przez reakcję pomiędzy wodnym chlorkiem wapnia i wodorotlenkiem sodu.

Wodorotlenek wapnia występuje naturalnie, ale rzadko w postaci mineralnej jako portlandyt, który występuje w niektórych skałach wulkanicznych i metamorficznych. (Formuła wodorotlenku wapnia - zastosowania wodorotlenku wapnia, właściwości, struktura i wzór, 2005-2017).

Związek ten jest również powszechnie dostępny w cementach, rozpuszczalnikach i przemysłowych środkach czyszczących (takich jak produkty budowlane), produktach do usuwania podłóg, środkach do czyszczenia cegieł, produktach do zagęszczania cementu i wielu innych..

Roztwór wodny jest powszechnie nazywany wodą wapienną. Woda wapienna jest przygotowywana przez mieszanie wodorotlenku wapnia w czystej wodzie i filtrowanie nadmiaru Ca (OH)2 nie rozwiązany.

Gdy nadmiar wodorotlenku wapnia jest dodawany do wody wapiennej, uzyskuje się zawiesinę cząstek wodorotlenku wapnia, nadając jej mleczny wygląd, w którym to przypadku ma ona wspólną nazwę mleko wapienne. Mleko wapienne lub nasycony roztwór wapna (woda wapienna) ma pH 12,3, mające charakter podstawowy.

Właściwości fizyczne i chemiczne wodorotlenku wapnia

Wodorotlenek wapnia jest białym lub bezbarwnym proszkiem, pozbawionym zapachu. W roztworze wodnym (roztwory nasycone) ma mleczny wygląd dzięki supernatantowi nierozpuszczonego wodorotlenku wapnia.

Nienasycone roztwory są zazwyczaj przezroczystymi i bezbarwnymi roztworami o lekkim ziemistym zapachu i gorzkim alkalicznym smaku wodorotlenku wapnia. Wygląd związku przedstawiono na rysunku 3 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Wodorotlenek wapnia ma masę cząsteczkową 74,093 g / mol i gęstość 2,211 g / cm3 w stanie stałym. Ma temperaturę topnienia 580 stopni Celsjusza. Jest słabo rozpuszczalny w wodzie, może rozpuszczać 1,89 grama na litr w 0 ° C, 1,73 grama na litr w 20 ° C i 0,66 grama na litr w 100 ° C.

Jest rozpuszczalny w glicerolu i roztworach kwasu. Jest nierozpuszczalny w alkoholu (National Center for Biotechnology Information, S.F.).

Wodorotlenek wapnia jest częściowo rozpuszczony w wodzie z wytworzeniem roztworu zwanego wodą wapienną, który jest umiarkowaną zasadą. Woda wapienna lub Ca (OH)2 (aq) Reaguje z kwasami, tworząc sole i może atakować niektóre metale, takie jak aluminium. Woda wapienna łatwo reaguje z dwutlenkiem węgla, tworząc węglan wapnia, przydatny proces zwany karbonatyzacją:

Ca (OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

Nitroparafiny, nitrometan, nitropropan itp. Tworzą sole z zasadami nieorganicznymi, takimi jak wodorotlenek wapnia. Te suche sole są wybuchowe. Związek jest chemicznie podobny do wodorotlenku sodu (NaOH) lub tlenku sodu (Na2O). Neutralizują one kwasy egzotermicznie, tworząc sole i wodę.

Mieszanie tych materiałów z wodą może generować niebezpieczne ilości ciepła, ponieważ baza rozpuszcza się lub rozcieńcza. Zasady reagują z niektórymi metalami (takimi jak aluminium i cynk) tworząc tlenki lub wodorotlenki metali i wytwarzając gazowy wodór.

Zasady mogą inicjować reakcje polimeryzacji w polimeryzowalnych związkach organicznych, zwłaszcza epoksydach. Z solami amonowymi, azotkami, chlorowcowanymi związkami organicznymi, różnymi metalami, nadtlenkami i wodoronadtlenkami można wytwarzać łatwopalne i / lub toksyczne gazy. Ten typ związku często służy jako katalizator (arkusz danych chemicznych CALCIUM HYDROXIDE, S.F.).

Reaktywność i zagrożenia

Wodorotlenek wapnia jest stabilnym związkiem, chociaż niekompatybilnym z mocnymi kwasami. Jest klasyfikowany jako substancja drażniąca, a wśród jego zagrożeń możemy wyróżnić:

Działa żrąco na oczy (powodują uszkodzenie rogówki lub ślepotę) i skórę (wywołują stany zapalne i pęcherze).

Wdychanie pyłu spowoduje podrażnienie układu pokarmowego lub oddechowego, charakteryzujące się paleniem, kichaniem i kaszlem. Ciężka nadmierna ekspozycja może spowodować uszkodzenie płuc, zamartwicę, utratę przytomności lub śmierć. Zapalenie oka charakteryzuje się zaczerwienieniem, podrażnieniem i świądem (Karta charakterystyki substancji niebezpiecznej Wodorotlenek wapnia, 2013).

Powtarzające się narażenie oczu na niski poziom pyłu może powodować podrażnienie i miejscowe zniszczenie skóry lub zapalenie skóry na skórze. Powtarzające się wdychanie pyłu może powodować różny stopień podrażnienia dróg oddechowych lub uszkodzenia płuc.

Jeśli substancja chemiczna wejdzie w kontakt z oczami, należy je natychmiast umyć dużą ilością wody, od czasu do czasu podnosząc dolne i górne powieki. Należy uzyskać natychmiastową pomoc medyczną. Soczewki kontaktowe nie powinny być używane podczas pracy z tą substancją chemiczną.

Jeśli substancja chemiczna wejdzie w kontakt ze skórą, skórę zanieczyszczoną mydłem i wodą należy natychmiast spłukać. Jeśli substancja chemiczna wnika do odzieży, natychmiast zdejmij ubranie i spłucz skórę wodą. Jeśli podrażnienie utrzymuje się po umyciu, zasięgnij porady lekarza.

W przypadku wdychania dużych ilości tej substancji narażoną osobę należy natychmiast przenieść na świeże powietrze. W przypadku zatrzymania oddechu przeprowadzić resuscytację usta-usta, utrzymując ofiarę w cieple i spoczynku. Uzyskaj jak najszybciej pomoc medyczną.

W razie połknięcia niezwłocznie zasięgnij porady lekarza - jeśli to możliwe, pokaż opakowanie lub etykietę (zatrucie wodorotlenkiem wapnia, 2017).

Obsługa i przechowywanie

  • Związek należy przechowywać w suchym pojemniku.
  • Nie należy spożywać ani wdychać pyłu.
  • Do tego produktu nigdy nie należy dodawać wody.
  • W przypadku braku wentylacji przynieść odpowiedni sprzęt do oddychania.
  • Unikać kontaktu ze skórą i oczami.
  • Trzymać z dala od niekompatybilnych kwasów.
  • Przechowywać pojemnik szczelnie zamknięty.
  • Przechowywać pojemnik w chłodnym i dobrze wentylowanym miejscu. Nie przechowywać w temperaturze powyżej 25 stopni Celsjusza.

Zastosowania i aplikacje

Wodorotlenek wapnia jest wytwarzany na dużą skalę, łatwo się go obchodzi i jest ogólnie tani, dlatego istnieje wiele znaczących zastosowań i zastosowań.

Znaczącym zastosowaniem wodorotlenku wapnia jest flokulant w oczyszczaniu wody i ścieków. Tworzy puszyste naładowane ciało stałe, które pomaga w usuwaniu mniejszych cząstek z wody, co powoduje, że produkt jest lżejszy.

To zastosowanie jest możliwe dzięki niskim kosztom i niskiej toksyczności wodorotlenku wapnia. Stosuje się go również w oczyszczaniu wody słodkiej, aby podnieść pH wody. Celem jest, aby rury nie ulegały korozji, gdy woda podstawowa jest kwaśna.

Innym świetnym zastosowaniem jest przemysł papierniczy, gdzie jest on stosowany do produkcji wodorotlenku sodu. Ta konwersja jest składnikiem znanego procesu Krafta, który jest wykorzystywany do ekstrakcji pulpy.

W systemach podtrzymywania życia, takich jak skruber dwutlenku węgla, szczególnie w respiratorach nurkowych z zamkniętym obiegiem, gdzie wodorotlenek litu, będąc bardziej żrący, jest uważany za zbyt ryzykowny.

Stosuje się go jako składnik do wybielania i tynkowania za pomocą tak zwanych zapraw wapiennych. W budownictwie drogowym wodorotlenek wapnia służy do poprawy jakości gleby.

Według National Institutes of Health wodorotlenek wapnia jest powszechnie stosowany w stomatologii jako środek przeciwdrobnoustrojowy i jest substancją z wyboru, tworząc warstwę ochronną zwaną barierą wierzchołkową..

Bariery szczytowe są powszechnie stosowane jako sposób na uniknięcie martwicy miazgi w sytuacjach, w których chirurgia endodontyczna byłaby szczególnie trudna, co zwykle jest wynikiem niedojrzałego zęba stałego.

Ponieważ wodorotlenek wapnia może pomóc w dezynfekcji zęba, który już istnieje, może być stosowany jako leczenie krótkotrwałe w celu zmniejszenia bólu i stanu zapalnego w ramach przygotowań do operacji endodontycznej (Gottfried Schmalz, 2009).

Służy jako dodatek do wody morskiej, ponieważ zmniejsza CO2 atmosferyczny i łagodzi efekt cieplarniany.

W produkcji metali wapno jest wtryskiwane do strumienia gazów odlotowych w celu neutralizacji kwasów, takich jak fluorki i chlorki, przed uwolnieniem do atmosfery.

Wodorotlenek wapnia jest stosowany jako aktywny składnik alkaliczny w niektórych produktach do relaksacji włosów. 

Według Centrum Badań Materiałów Cornella, wodorotlenek wapnia może prostować kręcone włosy, ponieważ rozrywa wiązania disiarczkowe łączące cysteiny, aminokwasy obecne w wyższych stężeniach w naturalnie kręconych włosach. Złamanie tych wiązań i uszczelnienie ich wodorotlenkiem wapnia trwale zmienia fizyczną strukturę leczonych włosów.

W mieszaninie Bordeaux wodorotlenek wapnia służy do neutralizacji roztworu i utworzenia długotrwałego środka grzybobójczego. 

Jest on stosowany w przemyśle rafinacji ropy naftowej do produkcji dodatków do oleju (salicylany, siarczki, fenole), w przemyśle petrochemicznym do produkcji stałego oleju różnych marek, a także w przemyśle chemicznym do produkcji stearynianu wapnia , Jest powszechnie stosowany do badania absorpcji dwutlenku węgla i gazu.

Wodorotlenek wapnia jest stosowany do produkcji klocków hamulcowych, do przygotowywania suchych mieszanek do malowania i dekorowania, a także do produkcji mieszanek pestycydów.

Jest również stosowany jako suplement wapnia i bufor pH / węglanowy do akwakultury koralowej w akwariach rafowych.

Jest to „alternatywny” naturalny środek owadobójczy, większość pełzających owadów, umiera przez kontakt z nim, w tym kleszcze, pchły, chrząszcze i larwy (Russiver, 2015).

Wodorotlenek wapnia jest skutecznym rozwiązaniem do oddzielania włosów od skór zwierząt, w ich przygotowaniu do produkcji skóry.

Mieszanina wodorotlenku wapnia i ciepłej wody tworzy kąpiel, w której świeże skóry powinny być moczone do czterech dni i często wstrząsane. Proces ten rozluźnia włosy i skórę do tego stopnia, że ​​zazwyczaj można je usunąć ręcznie.

Ze względu na niską toksyczność i miękkość podstawowych właściwości wapno gaszone jest szeroko stosowane w przemyśle spożywczym do:

  • W celu wyjaśnienia surowego soku z trzciny cukrowej lub buraka cukrowego w przemyśle cukrowniczym, woda procesowa do napojów alkoholowych i napojów bezalkoholowych, marynat i innych produktów spożywczych.
  • Zrobić tortille kukurydziane (pomagają zebrać kukurydzę). Kukurydza gotowana z wapnem jest przekształcana w nixtamal, co znacznie zwiększa biodostępność niacyny, jest również uważane za smaczniejsze i łatwiejsze do strawienia.
  • Oczyścić solankę węglanów wapnia i magnezu w produkcji soli do celów spożywczych i farmaceutycznych.
  • Wzbogacaj napoje owocowe, takie jak sok pomarańczowy i odżywki dla niemowląt (BAUM, 2013).

Referencje

  1. BAUM, J. (2013, 16 sierpnia). Zastosowanie wodorotlenku wapnia. Źródło: livestrong.com: livestrong.com.
  2. Formuła wodorotlenku wapnia - Zastosowanie wodorotlenku wapnia, właściwości, struktura i wzór. (2005-2017). Źródło z softschools.com.
  3. Zatrucie wodorotlenkiem wapnia. (2017, 7 lutego). Pobrane z medlineplus.gov.
  4. Karta danych chemicznych WODOROTLENEK WAPNIA. (S.F.). Źródło z cameochemicals.noaa.gov.
  5. Gottfried Schmalz, D. A. (2009). Biokompatybilność materiałów dentystycznych. Berlin: springer.
  6. Karta charakterystyki substancji niebezpiecznej Wodorotlenek wapnia. (2013, 21 maja). Źródło: sciencelab: sciencelab.com.
  7. National Center for Biotechnology Information. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 6093208. Źródło: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  8. Królewskie Towarzystwo Chemiczne. (2015). Wodorotlenek wapnia. Źródło: ChemSpider: chemspider.com.
  9. Russiver, M. (2015, 17 sierpnia). Do czego służy wodorotlenek wapnia? Źródło: quora: quora.com.