氧化鈣,俗稱生石灰或石灰,化學(xué)式CaO,是常見(jiàn)的無(wú)機(jī)化合物。
“石灰”一詞廣泛用于表示含鈣的無(wú)機(jī)材料。氧化鈣通常從石灰石或貝殼獲取,將含有碳酸鈣的物質(zhì)加熱至500-600 ℃,使它分解成氧化鈣和二氧化碳。這是少數(shù)史前已為人所知的化學(xué)反應(yīng)?!笆摇币辉~廣泛用于表示含鈣的無(wú)機(jī)材料。
凡是以碳酸鈣為主要成分的天然巖石,如石灰?guī)r、白堊、白云質(zhì)石灰?guī)r等,都可用來(lái)生產(chǎn)氧化鈣。
原料:
在實(shí)際生產(chǎn)中,為加快分解,煅燒溫度常提高到1000~1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅燒時(shí)窯中溫度分布不勻等原因,石灰中常含有欠火石灰和過(guò)火石灰。欠火石灰中的碳酸鈣未完全分解,使用時(shí)缺乏粘結(jié)力。過(guò)火石灰結(jié)構(gòu)密實(shí),表面常包覆一層熔融物,溶化很慢。由于生產(chǎn)原料中常含有碳酸鎂(MgCO3),因此生石灰中還含有次要成分氧化鎂(MgO),根據(jù)氧化鎂含量的多少,生石灰分為鈣質(zhì)石灰(MgO≤5%)和鎂質(zhì)石灰(MgO>5%)。
生石灰是采用化學(xué)吸收法除去水蒸氣的常用干燥劑,也用于鋼鐵、農(nóng)藥、醫(yī)藥、干燥劑、制革及醇的脫水等。特別適用于膨化食品、香菇、木耳等土特產(chǎn),以及儀表儀器、醫(yī)藥、服飾、電子電訊、皮革、紡織等行業(yè)的產(chǎn)品。
石灰和石灰石大量用做建筑材料,也是許多工業(yè)的重要原料。石灰石可直接加工成石料和燒制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO,一般呈塊狀,純的為白色,含有雜質(zhì)時(shí)為淡灰色或淡黃色。生石灰吸潮或加水就成為消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰經(jīng)調(diào)配成石灰漿、石灰膏、石灰砂漿等,用作涂裝材料和磚瓦粘合劑。純堿是用石灰石、食鹽、氨等原料經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)制得(索爾維法)。利用消石灰和純堿反應(yīng)制成燒堿(苛化法)。
性狀
生石灰中一般都含有過(guò)火石灰,過(guò)火石灰熟化慢,若在石灰漿體硬化后再發(fā)生熟化,會(huì)因熟化產(chǎn)生的膨脹而引起隆起和開(kāi)裂。為了消除過(guò)火石灰的這種危害,石灰在熟化后,還應(yīng)“陳伏”2周左右。
外形為白色(或灰色、棕白),無(wú)定形,在空氣中吸收水和二氧化碳。氧化鈣與水作用生成氫氧化鈣,并放出熱量。溶于酸水,不溶于醇。系屬無(wú)機(jī)堿性蝕物品,國(guó)家危規(guī)編號(hào)95006。生石灰與水會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),接著就會(huì)立刻加熱到超100℃的高溫。
石灰依靠干燥結(jié)晶以及碳化作用而硬化,由于空氣中的二氧化碳含量低,且碳化后形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向內(nèi)部滲透,也妨礙水分向外蒸發(fā),因而硬化緩慢,硬化后的強(qiáng)度也不高,1:3的石灰砂漿28 d的抗壓強(qiáng)度只有0.2~0.5 MPa。在處于潮濕環(huán)境時(shí),石灰中的水分不蒸發(fā),二氧化碳也無(wú)法滲入,硬化將停止;加上氫氧化鈣微溶于水,已硬化的石灰遇水還會(huì)溶解潰散。因此,石灰不宜在長(zhǎng)期潮濕和受水浸泡的環(huán)境中使用。
用途的區(qū)別:
生石灰、熟石灰與復(fù)合堿外觀上都屬于粉白色,都能夠應(yīng)用到廢水處理當(dāng)中作為堿劑提高廢水的堿度,都可以混凝除磷。但是,據(jù)生產(chǎn)銷售氫氧化鈣多年的神龍鈣業(yè)介紹:生石灰更多應(yīng)用于建筑,由于它吸水放熱的物理性質(zhì),會(huì)導(dǎo)致廢水處理上放熱燒壞管道與設(shè)備,土壤施肥方面與雨水接觸燒傷農(nóng)作物。熟石灰更多的應(yīng)用于魚(yú)塘消毒與土壤PH值提高,但熟石灰應(yīng)用于魚(yú)塘消毒將會(huì)產(chǎn)生比較多的泥渣。