Гидроксид кальция: свойства, применение и значение в промышленности
Гидроксид кальция, также известный как гашеная известь, представляет собой неорганическое соединение с химической формулой Ca(OH)₂. Это вещество может быть представлено в виде бесцветных кристаллов или белого порошка. Гидроксид кальция образуется в результате реакции негашеной извести (оксида кальция) с водой. В настоящее время в мире производится около 125 миллионов тонн этого вещества в год, что подчеркивает его важность в различных отраслях.
Гидроксид кальция имеет множество названий, включая гашеную известь, едкую известь, строительную известь и травильную известь. Он находит широкое применение в самых разных областях, включая пищевую промышленность, где его обозначают как добавку E526. Насыщенный раствор гидроксида кальция известен как известковая вода или известковое молоко.
Физико-химические свойства
Растворимость гидроксида кальция в воде умеренная. При температуре 100 °C его растворимость составляет 0,66 г/л, а при 0 °C увеличивается до 1,89 г/л. Это соединение диссоциирует в воде, образуя ионы кальция и гидроксила, что делает его растворы основными. Однако растворимость гидроксида кальция может значительно снижаться при добавлении других источников кальция или гидроксида.
При нагревании до 512 °C гидроксид кальция разлагается на оксид кальция и воду. Этот процесс происходит, когда парциальное давление воды достигает нормального атмосферного давления. Если углекислый газ пропустить через известковую воду, раствор становится молочным из-за осаждения нерастворимого карбоната кальция. При добавлении избытка углекислого газа происходит образование гидрокарбоната кальция, который растворим в воде, что приводит к исчезновению молочного оттенка.
Применение гидроксида кальция
В промышленности
Гидроксид кальция активно реагирует с алюминием, что является основой для производства газобетона. Он не вызывает коррозии железа и стали благодаря образованию защитной пленки на их поверхности. В реакции с соляной кислотой гидроксид кальция образует гидроксихлорид кальция, который затем превращается в хлорид кальция. В процессе сульфатирования диоксид серы реагирует с известковой водой, образуя сульфат кальция и воду.
Известковая вода используется для умягчения воды, что позволяет снизить ее жесткость. Она также применяется в качестве нейтрализующего агента при очистке сточных вод. Гидроксид кальция имеет полимерную структуру, аналогичную структуре магний-гидроксида, и между слоями присутствуют сильные водородные связи.
В бумажной и пищевой промышленности
В промышленности гидроксид кальция используется для приготовления известкового раствора. Одним из его основных применений является использование в качестве флокулянта в очистке воды и сточных вод. Он образует легкие твердые частицы, которые помогают удалять мелкие загрязнения, что приводит к более чистой воде. Это применение обусловлено низкой стоимостью и низкой токсичностью гидроксида кальция. Он также используется для повышения pH воды, что предотвращает коррозию труб в случае, если вода имеет кислую реакцию.
В бумажной промышленности