• Strona główna
  • Chemia
  • Wodorotlenek wapnia (CA (OH) 2) Struktura, właściwości, uzyskiwanie, zastosowania
Chemia

Wodorotlenek wapnia (CA (OH) 2) Struktura, właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

Wodorotlenek wapnia (CA (OH) 2) Struktura, właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

On wodorotlenek wapnia Jest to związek nieorganiczny, którego wzór chemiczny to Ca (OH)2. Jest to biały proszek, który był używany od tysięcy lat, w którym zdobył kilka tradycyjnych nazwisk lub pseudonimów; Wśród nich możemy wspomnieć o tępym, martwym, chemicznym, nawilżonym lub drobnym.

W naturze jest dostępny w nieco obfitym minerałie o nazwie Portlandita, w tym samym kolorze. Z tego powodu CA (OH)2 Nie jest uzyskiwany bezpośrednio z tego minerału, ale z obróbki cieplnej, a następnie nawodnienia wapienia. Jest to uzyskiwane przez wapno, CAO, które następnie wyłącza się lub nawilża, aby wytworzyć CA (OH)2.

Stała próbka wodorotlenku wapnia. Źródło: Chemicalinterest [domena publiczna]

CA (OH)2 Jest to stosunkowo słaba podstawa w wodzie, ponieważ ledwo można rozpuścić w gorącej wodzie; Ale jego rozpuszczalność wzrasta w zimnej wodzie, ponieważ jej nawodnienie jest egzotermiczne. Jednak jego zasadowość nadal jest powodem, aby zachować ostrożność podczas jego manipulacji, ponieważ może powodować oparzenia w dowolnym miejscu w ciele.

Był używany jako regulator pH dla różnych materiałów lub żywności, oprócz tego, że jest dobrym źródłem wapnia w odniesieniu do jego masy. Ma zastosowania w branży papierowej, w dezynfekcji ścieków, w depilacji produktów, w artykułach spożywczych wykonanych z mąki kukurydzy.

Jednak jego najważniejszym zastosowaniem był materiał budowlany, ponieważ wapno jest nawilżone podczas mieszania z innymi składnikami tynku lub moździerza. W tych zahartowanych mieszaninach, CA (OH)2 Wchłonąć dwutlenek węgla powietrza w celu konsolidacji kryształów piasku wraz z utworzonym węglanem wapnia.

Obecnie badania są nadal przeprowadzane w celu opracowania lepszych materiałów budowlanych, które mają CA (OH)2 bezpośrednio w swoim składzie jako nanocząstki.

[TOC]

Struktura

Kryształ i jego jony

Jony wodorotlenku wapnia. Źródło: Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]

Na górnym obrazie mamy jony, które integrują wodorotlenek wapnia. Ta sama formuła CA (OH)2 wskazuje, że dla każdego kationu CA2+ Są dwa aniony oh- które wchodzi w interakcje z nim przez atrakcję elektrostatyczną. W rezultacie oba jony ustanawiają kryształ sześciokątny.

W takich sześciokątnych kryształach CA (OH)2 Jony są bardzo blisko siebie, co daje wygląd struktury polimerowej; Chociaż nie ma formalnie kowalencyjnego wiązania Ca-O, nadal biorąc pod uwagę niezwykłą różnicę elektroungatywności między dwoma elementami.

Struktura wodorotlenku wapnia

Struktura generuje Cao Octaedros6, to znaczy CA2+ wchodzić w interakcje z sześcioma OH- (AC2+-Oh-).

Może ci służyć: wodorotlenek litu (lioh)

Seria tych oktahedrów tworzy warstwę szkła, która może oddziaływać z inną przez mosty wodorowe, które utrzymują je międzycząsteczno spójne; Jednak interakcja ta zanika w temperaturze 580 ° C, gdy Ca (OH) jest odwodniony2 do Cao.

Z boku wysokiego ciśnienia nie ma wiele informacji na ten temat, chociaż badania zweryfikowały, że pod ciśnieniem 6 GPA sześciokątne szkło cierpi z powodu fazy heksagonalnej do fazy monoklinicznej; I dzięki temu deformacja Octaedros Cao6 i jego warstwy.

Morfologia

Kryształy CA (OH)2 Są sześciokątne, ale nie jest to przeszkodą dla przyjęcia jakiejkolwiek morfologii. Niektóre z tych struktur (pasma, płatki lub skały) są bardziej porowate niż inne, solidne lub płaskie, co bezpośrednio wpływa na ich ostateczne zastosowania.

Zatem nie jest takie samo, aby używać kryształów z minerału Portland, niż w celu ich syntezy, aby składały się z nanocząstek, w których obserwuje się kilka rygorystycznych parametrów; takie jak stopień nawodnienia, stężenie zastosowanego CaO i czas na uprawę szkła.

Nieruchomości

Wygląd fizyczny

Solidny biały, toalety i gorzki smak solidny.

Masa cząsteczkowa

74 093 g/mol

Temperatura topnienia

580 ° C. W tej temperaturze rozkłada się uwalniając wodę, więc nigdy nie dociera do odparowania:

CA (OH)2 => Cao + H2ALBO

Gęstość

2211 g/cm3

Ph

Jego wodnisty roztwór ma pH od 12,4 do 25 ° C.

Rozpuszczalność wody

Rozpuszczalność CA (OH)2 W wodzie maleje wraz ze wzrostem temperatury. Na przykład w 0 ° C jego rozpuszczalność wynosi 1,89 g/l; podczas gdy w temperaturze 20 ° C i 100 ° C, wynoszą one odpowiednio 1,73 g/l i 0,66 g/l.

Wskazuje to na termodynamiczny fakt: nawodnienie CA (OH)2 Jest egzotermiczny, więc przestrzeganie zasady le catelier równanie byłoby:

CA (OH)2 AC2+ + 2oh- + Q

Gdzie jest uwalniane ciepło. Im gorętsza woda, równowaga będzie bardziej po lewej; to znaczy, CA (OH) rozpuszcza się mniej2. Z tego powodu w zimnej wodzie rozpuszcza się znacznie bardziej niż w wrzącej wodzie.

Z drugiej strony, ta rozpuszczalność wzrasta, jeśli pH staje się kwasem, z powodu neutralizacji jonów OH- i do przesunięcia poprzedniej równowagi po prawej stronie. Podczas tego procesu uwalnia się jeszcze więcej ciepła niż w wodzie neutralnej. Oprócz kwasowych roztworów wodnych, CA (OH)2 Jest również rozpuszczalny w glicerolu.

K$

5,5 · 10-6. Ta wartość jest uważana za małą i zgadza się z niską rozpuszczalnością CA (OH)2 W wodzie (ta sama równowaga powyżej).

Może ci służyć: metale

Współczynnik załamania światła

1574

Stabilność

CA (OH)2 Pozostaje stabilny, o ile nie jest narażony na CO2 powietrza, ponieważ pochłania go i tworzy węglan wapnia, CACO3. Dlatego zaczyna być bezruchu w stałej mieszaninie kryształów Ca (OH)2-Złodziej3, Gdzie są CO Aniony32- konkurując z OH- Współdziałać z CA2+:

CA (OH)2 + WSPÓŁ2 => Caco3 + H2ALBO

W rzeczywistości jest to powód, dla którego skoncentrowane rozwiązania CA (OH)2 Obracają łóżka, jak pojawia się zawieszenie cząstek kako3.

Uzyskanie

CA (OH)2 Uzyskuje się go na rynku przez reakcję wapna, Cao, z nadmiarem dwóch do trzech razy wody:

Cao + h2O => ca (oh)2

Jednak karonizacja Ca (OH) może wystąpić w tym procesie2, tak jak wyjaśniono powyżej.

Inne metody jego uzyskania polega na stosowaniu rozpuszczalnych soli wapnia, takich jak kliknięcie2 lub CA (nie3)2, i oprzyj je naoh, aby CA (oh) pędził2. Kontrolowanie parametrów, takich jak objętości wody, temperatura, pH, rozpuszczalnik, stopień karbonizacji, czas dojrzewania itp., Nanocząstki o różnych morfologiach można zsyntetyzować.

Można go również przygotować, wybierając naturalny i odnawialny surowiec lub marnotrawstwo branży, które są bogate w wapń, które po ogrzewaniu i przetworzeniu ich popioły będą składać się z wapna; I stąd znowu można przygotować CA (OH)2 przez nawilżanie tych popiołów bez potrzeby marnowania wapienia, caco3.

Na przykład w tym celu wykorzystano agawę Bagazo Del, przypisując wartość dodaną do marnotrawstwa branż tequila.

Aplikacje

Leczenie pokarmowe

Pałki są najpierw przemoczone w wodorotlenku wapnia, aby być bardziej chrupiące. Źródło: Pixabay.

Wodorotlenek wapnia jest obecny w wielu produktach spożywczych na niektórych etapach przygotowawczych. Na przykład w jego wodnym roztworze, marynaty są zanurzone, takie jak ogórki, aby zmienić je bardziej chrupiąc. Wynika to z faktu, że białka ich powierzchni wchłaniają wapń pośrodku.

Podobnie występuje z ziarnami kukurydzy przed przekształceniem ich w mąkę, ponieważ pomaga uwolnić witaminę B3 (Niacina) i ułatwia jej szlifowanie. Wapń, który zapewnia, jest również wykorzystywany do dodania wartości odżywczej niektórym sokom.

CA (OH)2 Możesz również wymienić proszek do pieczenia w niektórych przepisach na chleb i wyjaśnić roztwory cukru z trzciny cukrowej i buraków.

Ścieżki dezynfekujący

Wyjaśniające działanie CA (OH)2 To dlatego, że działa jako agent floculant; Oznacza to, że rozmiar zawieszonych cząstek wzrasta, tworząc flocculus, który następnie osad lub może filtrować.

Może ci służyć: Pauling Scale

Ta właściwość została wykorzystana do dezynfekcji ścieków, destabilizując jego nieprzyjemne koloidy z widokiem (i zapachu) widzów.

Przemysł papierowy

CA (OH)2 Jest stosowany w procesie Kraft w celu regeneracji NaOH stosowanego do leczenia drewna.

Absorbent gazu

CA (OH)2 Służy do wyeliminowania CO2 z zamkniętych przestrzeni lub w środowiskach, w których ich obecność przynosi efekt przeciwny do zamierzonego.

Higieny osobistej

W preparatach kremów depilacyjnych CA (OH)2 Jest milcząco, ponieważ jego zasadowość pomaga osłabienie keratyny włosów, a zatem łatwiej jest je usunąć.

Budowa

Wodorotlenek wapnia jest częścią struktur starych prac budowlanych, takich jak piramidy Egiptu. Źródło: Pexels.

CA (OH)2 Był obecny od niepamiętnych czasów integrujących masy gipsu i zaprawy stosowanej w budowie egipskich dzieł architektonicznych, takich jak piramidy; Także budynki, mauzoleum, ściany, schody, podłogi, wsparcie, a nawet odbudować cement dentystyczny.

Jego wzmacniające działanie wynika z faktu, że „oddychając” CO2, Kryształy wynikające z CACO3 Piaski i inne elementy takich mieszanin kończą się w lepszym stopniu.

Ryzyko i skutki uboczne

CA (OH)2 Nie jest to silnie podstawowe stałe w porównaniu z innymi wodorotlenkami, chociaż więcej niż MG (OH)2. Mimo to, pomimo tego, że nie jest reaktywna lub łatwopalna, jego zasadowość jest nadal wystarczająco agresywna, aby spowodować niewielkie oparzenia.

Dlatego należy go zmanipulować z szacunkiem, ponieważ jest w stanie podrażniać oczy, język i płuca, oprócz wywoływania innych chorób, takich jak: utrata widzenia, ciężka alkalizacja krwi, wysypka skórna, wymioty i ból gardła.

Bibliografia

  1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (Czwarta edycja). MC Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2019). Wapń wodorotlenkowy. Źródło: w:.Wikipedia.org
  3. Chávez Guerrero i in. (2016). Synteza i charakterystyka wodorotlenku wapnia uzyskanego z agawy bagasse i badań jego działań przeciwbakteryjnych. Odzyskany z: Scielo.org.MX
  4. Riko Iizuka, Takehiko Yagi, Kazuki Komatsu, Hirotada Gotou, Taku Tsuchiya, Keiji Kusaba, Hiroyuki Kagi. (2013). Struktura krystaliczna fazy wysokociśnieniowej fazy wodorotlenku wapnia, portlanditu: na proszku SITU i badanie dyfrakcji rentgenowski. Amerykański mineralogist; 98 (8-9): 1421-1428. Doi: doi.Org/10.2138/AM.2013.4386
  5. Hans Lohninger. (5 czerwca 2019). Wapń wodorotlenkowy. Chemia librettexts. Odzyskane z: chem.Librettexts.org
  6. Aniruddha s. i in. (2015). Synteza nano wodorotlenku wapnia w medium dolegliwości. American Ceramic Society. doi.Org/10.1111/Jace.14023
  7. Carly Vandergrindt. (12 kwietnia 2018 r.). W jaki sposób wodorotlenek wapnia jest stosowany w żywności i czy jest bezpieczny? Odzyskane z: Healthline.com
  8. Brian Clegg. (26 maja 2015 r.). Wapń wodorotlenkowy. Odzyskane z: ChemistryWorld.com