- Struktur
- Crystal og dets ioner
- morfologi
- Egenskaper
- Fysisk utseende
- Molmasse
- Smeltepunkt
- tetthet
- pH-
- Vannløselighet
- K
- Brytningsindeks
- Stabilitet
- Å skaffe
- applikasjoner
- Matforedling
- Desinfeksjonsmiddel for avløp
- Papirindustri
- Gassabsorberer
- Personlig pleie
- Konstruksjon
- Risiko og bivirkninger
- referanser
Den kalsium-hydroksyd er en uorganisk forbindelse hvis kjemiske formel er Ca (OH) 2 . Det er et hvitt pulver som har vært i bruk i tusenvis av år, i løpet av den tiden har det tjent flere tradisjonelle navn eller kallenavn; blant dem kan vi nevne slaked, død, kjemisk, hydrert eller fin kalk.
I naturen er det tilgjengelig i et sjeldent mineral som kalles portlanditt, i samme farge. På grunn av dette oppnås ikke Ca (OH) 2 direkte fra dette mineralet, men fra en varmebehandling etterfulgt av hydrering av kalksteinen. Kalk, CaO, oppnås fra dette, som deretter bråkjøles eller hydreres for å produsere Ca (OH) 2 .
En fast prøve av kalsiumhydroksyd. Kilde: Kjemisk interesse
Ca (OH) 2 er en relativt svak base i vann, siden den vanskelig kan oppløses i varmt vann; men løseligheten øker i kaldt vann, fordi hydratiseringen er eksoterm. Imidlertid er basaliteten fortsatt en grunn til å være forsiktig med det når du håndterer det, da det kan forårsake brannskader på noen del av kroppen.
Det har blitt brukt som en pH-regulator for forskjellige materialer eller matvarer, i tillegg til å være en god kilde til kalsium i forhold til dens masse. Det har bruksområder i papirindustrien, i desinfeksjon av kloakk, i depilatoriske produkter, i matvarer laget av maismel.
Imidlertid har den viktigste bruken vært som konstruksjonsmateriale, siden kalk hydrateres når den blandes med de andre ingrediensene i gips eller mørtel. I disse herdede blandinger absorberer Ca (OH) 2 karbondioksyd fra luften for å konsolidere sandkrystallene sammen med de som er dannet av kalsiumkarbonat.
For tiden forskes det fremover med sikte på å utvikle bedre byggematerialer som har Ca (OH) 2 direkte i sin sammensetning som nanopartikler.
Struktur
Crystal og dets ioner
Ioner av kalsiumhydroksyd. Kilde: Claudio Pistilli
I det øvre bildet har vi ionene som utgjør kalsiumhydroksyd. Selve formelen Ca (OH) 2 indikerer at for hver Ca 2+ -kation er det to OH-anioner - som samhandler med den gjennom elektrostatisk tiltrekning. Resultatet er at begge ioner ender med å etablere en krystall med en sekskantet struktur.
I slike sekskantede krystaller av Ca (OH) 2 er ionene veldig nær hverandre, noe som gir utseendet som en polymerstruktur; selv om det ikke er noen formell Ca-O-kovalent binding, fremdeles gitt den bemerkelsesverdige forskjellen i elektronegativitet mellom de to elementene.
Struktur av kalsiumhydroksyd
Strukturen genererer oktaeder CaO 6 , det vil si at Ca 2+ samhandler med seks OH - (Ca 2+ -OH - ).
En serie av disse oktaedrene utgjør et lag av krystallen, som kan samhandle med en annen ved hjelp av hydrogenbindinger som holder dem intermolekylært sammenhengende; imidlertid forsvinner denne interaksjonen ved en temperatur på 580 ° C, når Ca (OH) 2 dehydratiseres til CaO.
På siden av høyt trykk er det ikke mye informasjon i denne forbindelse, selv om studier har vist at ved et trykk på 6 GPa gjennomgår den sekskantede krystall en overgang fra den sekskantede til den monokliniske fasen; og med den deformasjonen av CaO 6 oktaedra og lagene deres.
morfologi
Ca (OH) 2- krystaller er sekskantede, men det er ikke et hinder for dem å ta i bruk noen morfologi. Noen av disse strukturene (for eksempel tråder, flak eller steiner) er mer porøse enn andre, robuste eller flate, noe som direkte påvirker deres endelige bruksområder.
Dermed er det ikke det samme å bruke krystaller fra mineralportlanditten enn å syntetisere dem slik at de består av nanopartikler der noen få strenge parametere følges; slik som hydratiseringsgraden, konsentrasjonen av CaO brukt og tiden krystallen får vokse.
Egenskaper
Fysisk utseende
Hvitt, luktfritt, pulveraktig fast stoff med en bitter smak.
Molmasse
74,093 g / mol
Smeltepunkt
580 ° C. Ved denne temperaturen brytes det ut frigjøring av vann, så det når aldri fordampning:
Ca (OH) 2 => CaO + H 2 O
tetthet
2,211 g / cm 3
pH-
En mettet vandig løsning derav har en pH på 12,4 ved 25 ° C.
Vannløselighet
Løseligheten av Ca (OH) 2 i vann synker med en økning i temperaturen. For eksempel ved 0 ° C er dens løselighet 1,89 g / L; mens ved 20 ºC og 100 ºC er disse henholdsvis 1,73 g / l og 0,66 g / l.
Dette indikerer et termodynamisk faktum: hydratiseringen av Ca (OH) 2 er eksotermisk, så ved å følge Le Chateliers prinsipp kan likningen være:
Ca (OH) 2 <=> Ca 2+ + 2OH - + Q
Hvor Q frigjør varmen. Jo varmere vannet, jo mer likevekt vil ha en tendens til venstre; det vil si at mindre Ca (OH) 2 vil oppløses . Det er av denne grunn at det i kaldt vann løses opp mye mer enn i kokende vann.
På den annen side øker nevnte løselighet hvis pH blir sur, på grunn av nøytraliseringen av OH - ionene og forskyvningen av den forrige likevekten til høyre. Enda mer varme frigjøres under denne prosessen enn i nøytralt vann. Foruten sure vandige oppløsninger, er Ca (OH) 2 også løselig i glyserol.
K
5,5 · 10 -6 . Denne verdien anses som liten og er i samsvar med den lave oppløseligheten av Ca (OH) 2 i vann (samme balanse som ovenfor).
Brytningsindeks
1574
Stabilitet
Ca (OH) 2 forblir stabil så lenge den ikke blir utsatt for CO 2 fra luften, da den absorberer den og danner kalsiumkarbonat, CaCO 3 . Derfor, begynner det å bli impurified i en fast blanding av Ca (OH) 2 -CaCO 3 krystaller , hvor det er CO 3 2- anioner som konkurrerer med OH - å samhandle med Ca 2+ :
Ca (OH) 2 + CO 2 => CaCO 3 + H 2 O
Faktisk er dette grunnen til at konsentrerte Ca (OH) 2- oppløsninger blir melkeholdige, da en suspensjon av CaCO 3- partikler vises .
Å skaffe
Ca (OH) 2 oppnås kommersielt ved å omsette kalk, CaO, med et to til tre ganger overskudd av vann:
CaO + H 2 O => Ca (OH) 2
Imidlertid kan karbonisering av Ca (OH) 2 skje i prosessen , akkurat som forklart ovenfor.
Andre metoder for å oppnå den består av å bruke oppløselige kalsiumsalter, slik som CaCl 2 eller Ca (NO 3 ) 2 , og gjort basisk med NaOH dem, slik at Ca (OH) 2 utfellinger . Ved å kontrollere parametere som vannvolum, temperatur, pH, løsningsmiddel, grad av karbonisering, modningstid osv., Kan nanopartikler med forskjellige morfologier syntetiseres.
Det kan også tilberedes ved å velge naturlige og fornybare råvarer, eller avfall fra en industri som er rik på kalsium, som når den varmes opp og asken vil bestå av kalk; og herfra igjen kan Ca (OH) 2 fremstilles ved å hydrere denne asken uten å måtte kaste bort kalkstein, CaCO 3 .
For eksempel har agave bagasse blitt brukt til dette formålet, og tilfører merværdi til avfall fra tequila-næringene.
applikasjoner
Matforedling
Pickles blir dynket først i kalsiumhydroksyd for å gjøre dem sprøere. Kilde: Pixabay.
Kalsiumhydroksyd er til stede i mange matvarer i noen av forberedelsesstadiene. For eksempel blir sylteagurkene, for eksempel gerkesiner, dyppet i en vandig løsning av det for å gjøre dem sprøere når de pakkes i eddik. Dette er fordi proteinene på overflaten absorberer kalsium fra miljøet.
Det samme skjer med maiskorn før de transformeres til mel, da det hjelper dem å frigjøre vitamin B 3 (niacin) og letter slipingen deres. Kalsiumet det gir brukes også til å tilsette ernæringsmessig verdi til visse juice.
Ca (OH) 2 kan også erstatte bakepulver i noen brødoppskrifter, og tydeliggjøre sukkerholdige oppløsninger oppnådd fra sukkerrør og rødbeter.
Desinfeksjonsmiddel for avløp
Den avklarende handlingen til Ca (OH) 2 skyldes det faktum at det fungerer som et flokkuleringsmiddel; det vil si at den øker størrelsen på de suspenderte partiklene til de danner flokker, som senere legger seg eller kan filtreres.
Denne egenskapen har blitt brukt til å desinfisere kloakk, destabilisere dens ubehagelige kolloider til utsikten (og lukten) tilskuerne.
Papirindustri
Ca (OH) 2 brukes i Kraft-prosessen for å regenerere NaOH som brukes til å behandle tre.
Gassabsorberer
Ca (OH) 2 brukes til å fjerne CO 2 fra lukkede rom eller i miljøer der dens tilstedeværelse er mot sin hensikt.
Personlig pleie
Ca (OH) 2 finnes stilltiende i formuleringer for hårfarvende kremer , ettersom dens grunnleggende hjelper til med å svekke hårets keratin, og dermed er det lettere å fjerne dem.
Konstruksjon
Kalsiumhydroksyd er en del av strukturen på gamle byggeplasser som pyramidene i Egypt. Kilde: Pexels.
Ca (OH) 2 har vært til stede siden uminnelige tider, og integrert massene av gips og mørtel som ble brukt i konstruksjonen av egyptiske arkitektoniske verk som pyramidene; også bygninger, mausoleums, vegger, trapper, gulv, støtter og til og med for å gjenoppbygge tannlegesement.
Den forsterkende virkningen skyldes det faktum at når "puster" CO 2 , resulterer de resulterende krystaller av CaCO 3 i en bedre grad med å integrere sandene og de andre komponentene i slike blandinger.
Risiko og bivirkninger
Ca (OH) 2 er ikke et sterkt basisk fast stoff sammenlignet med andre hydroksider, selv om det er mer enn Mg (OH) 2 . Til tross for det, til tross for at det ikke er reaktivt eller brannfarlig, er basaliteten fortsatt aggressiv nok til å forårsake mindre brannskader.
Derfor må den håndteres med respekt, siden den er i stand til å irritere øynene, tungen og lungene, samt utløse andre sykdommer som: synstap, alvorlig alkalisering av blodet, hudutslett, oppkast og sår hals. .
referanser
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Kalsiumhydroksid. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
- Chávez Guerrero et al. (2016). Syntese og karakterisering av kalsiumhydroksyd oppnådd fra agave bagasse og undersøkelse av dens antibakterielle aktivitet. Gjenopprettet fra: scielo.org.mx
- Riko Iizuka, Takehiko Yagi, Kazuki Komatsu, Hirotada Gotou, Taku Tsuchiya, Keiji Kusaba, Hiroyuki Kagi. (2013). Krystallstruktur av høytrykksfasen av kalsiumhydroksyd, portlanditt: In situ-pulver og enkelkrystall røntgendiffraksjonsstudie. American Mineralogist; 98 (8-9): 1421–1428. doi: doi.org/10.2138/am.2013.4386
- Hans Lohninger. (05. juni 2019). Kalsiumhydroksid. Kjemi LibreTexts. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org
- Aniruddha S. et al. (2015). Syntese av nano-kalsiumhydroksyd i vandig medium. The American Ceramic Society. doi.org/10.1111/jace.14023
- Carly Vandergriendt. (12. april 2018). Hvordan brukes kalsiumhydroksid i mat, og er det trygt? Gjenopprettet fra: healthline.com
- Brian Clegg. (26. mai 2015). Kalsiumhydroksid. Gjenopprettet fra: chemistryworld.com