Википедија

Калциум хидроксид

хемиско соединение

Калциум хидроксид (традиционално наречен гасена вар) — неорганско соединение со хемиска формула Ca (OH) 2. Тоа е безбоен кристал или бел прав и се добива кога живата вар (калциум оксид) се меша со вода. Има многу имиња, вклучувајќи хидрирана вар, каустична вар, градежна вар, гасена вар, кал и кисела вар. Калциум хидроксид се користи во многу апликации, вклучително и подготовка на храна, каде што е идентификуван како Е број E526. Варовата вода, наречена и млеко од вар, е вообичаеното име за заситен раствор на калциум хидроксид.

Калциум хидроксид
Калциум хидроксид
Назив според МСЧПХ
Калциум хидроксид
Други називи

  • Гасена вар
  • Млеко од вар
  • Калциум(II) хидроксид
  • Кисела вар
  • Хидрирана вар
  • Портландит
  • Калциум хидрат
  • Калциум дихидроксид

Назнаки
1305-62-0 Ок
ChEBI CHEBI:31341 Ок
ChemSpider 14094 Ок
EC-број 215-13
846915
3Д-модел (Jmol) Слика
Слика
KEGG D01083 Ок
PubChem 14777
RTECS-бр. EW2800000
UNII PF5DZW74VN Ок
Својства
Хемиска формула
Моларна маса 0 g mol−1
Изглед Бел прав
Мирис Без мирис
Густина 2.211 g/cm3
Точка на топење
  • 1.89 g/L (0 °C)
  • 1.73 g/L (20 °C)
  • 0.66 g/L (100 °C)
  • (ретроградна растворливост, т.е., невообичаено се намалува со T)
Производ на растворливост, Ksp 5.02×10−6 [1]
Растворливост
Киселост (pKa) 12.63 (прво OH−), 11.57 (второ OH−)[2][3] Предлошка:Clarify
−22.0·10−6 cm3/mol
Показател на прекршување (nD) 1.574
Структура
Кристална структура Шестоаголна, hP3[4]
P3m1 No. 164
Термохемија
Ст. енталпија на
формирање ΔfHo298 		−987 kJ·mol−1[5]
Стандардна моларна
ентропија So298 		83 J·mol−1·K−1[5]
Опасност
GHS-ознаки:
Пиктограми
 GHS05: Разјадливо GHS07: Извичник
Сигнални зборови
 Опасен
Изјави за опасност
 H314, H335, H402
Изјави за претпазливост
 P261, P280, P305+P351+P338
NFPA 704
3
0
0
Температура на запалување {{{value}}}
Смртоносна доза или концентрација:
7340 mg/kg (oral, rat)
7300 mg/kg (глувче)
NIOSH (здравствени граници во САД):
PEL (дозволива)
 TWA 15 mg/m3 (total) 5 mg/m3 (resp.)[7]
REL (препорачана)
 TWA 5 mg/m3[7]
IDLH (непосредна опасност)
 N.D.[7]
Безбедносен лист [6]
Слични супстанци
Други катјони Магнезиум хидроксид
Стронциум хидроксид
Бариум хидроксид
Дополнителни податоци
 Ок(што е ова?)  (провери)
Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa)
Наводи

Својства уреди

Калциум хидроксид е слабо растворлив во вода, со ретроградна растворливост која се зголемува од 0,66 g/L на 100 °C до 1,89 g/L на 0 °C. Со производ на растворливост <i id="mwPQ">K</i> <sub id="mwPg">sp</sub> од 5,02 ×10−6 на 25 °C, неговата дисоцијација во вода е доволно голема што неговите раствори се основни според следната реакција на растворање:

Ca(OH) 2 → Ca 2+ + 2 OH −

На амбиентална температура, калциум хидроксид ( портландит) се раствора во вода за да произведе алкален раствор со pH од околу 12,5. Растворите на калциум хидроксид може да предизвикаат хемиски изгореници. При високи вредности на pH поради заедничкиот јонски ефект со хидроксидниот анјон, неговата растворливост драстично се намалува. Ова однесување е релевантно за цементните пасти. Водните раствори на калциум хидроксид се нарекуваат варовна вода и се бази со средна јачина, кои реагираат со киселини и можат да нападнат некои метали како алуминиумот (амфотеричен хидроксид кој се раствора при висока pH вредност), додека ги штити другите метали, како што се железото и челикот, од корозија со пасивација на нивната површина. Варовата вода станува млечна во присуство на јаглерод диоксид поради формирање на нерастворлив калциум карбонат, процес наречен карбонација:

Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O

Кога ќе се загрее на 512 °C, парцијалниот притисок на водата во рамнотежа со калциум хидроксид достигнува 101 kPa (нормален атмосферски притисок), кој го разложува калциум хидроксидот во калциум оксид и вода: [8]

Ca(OH) 2 → CaO + H 2 O

Калциум хидроксид реагира со водород хлорид за прво да добие калциум хидроксихлорид, а потоа калциум хлорид.

Структура, подготовка, појава уреди

 
SEM слика на скршена стврдната цементна паста, прикажува плочи со калциум хидроксид и игли од етрингит (микронска скала)

Калциум хидроксид усвојува полимерна структура, како и сите метални хидроксиди. Структурата е идентична со онаа на Mg(OH) 2 (структура на бруцит); т.е. мотивот на кадмиум јодид. Помеѓу слоевите постојат силни водородни врски. [9]

Калциум хидроксид се произведува комерцијално со третирање (гасење) вар со вода:

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Во лабораторија може да се подготви со мешање на водени раствори на калциум хлорид и натриум хидроксид. Минералната форма, портландит, е релативно ретка, но може да се најде во некои вулкански, плутонски и метаморфни карпи. Исто така, познато е дека се појавува во депонии за горење јаглен.

Позитивно наелектризираниот јонизиран вид CaOH + е откриен во атмосферата на ѕвездите од типот S. [10]

Ретроградна растворливост уреди

Според Хопкинс и Вулф (1965), [11] намалувањето на растворливоста на калциум хидроксид со температурата е познато уште од делата на Марселин Бертелот (1875) [12] и Џулиус Томсен (1883) [13] (види принцип на Томсен-Бертелот), кога присуството на јони во водени раствори сè уште било доведено во прашање. Оттогаш, тој е детално проучен од многу автори, Милер и Вит (1929) [14] или Џонстон и Гроув (1931) [15] и многупати е рафиниран (на пр. Гринберг и Коупленд (1960); [16] Хопкинс и Вулф (1965), [11] [17] и Сејфрид ( [18] );

Причината за ова прилично невообичаено однесување е тоа што растворањето на калциум хидроксид во вода е егзотермичен процес. Така, според принципот на Ле Шателје, намалувањето на температурата го фаворизира елиминирањето на топлината ослободена преку процесот на растворање и ја зголемува константата на рамнотежа на растворање на Ca(OH) 2, и така ја зголемува неговата растворливост при ниска температура. Оваа контраинтуитивна температурна зависност на растворливоста се нарекува „ретроградна“ или „инверзна“ растворливост. Променливо хидрираните фази на калциум сулфат ( гипс, басанит и анхидрит) исто така покажуваат ретроградна растворливост од истата причина бидејќи нивните реакции на растворање се егзотермни.

Употреба уреди

Калциум хидроксид најчесто се користи за подготовка на варов малтер.

Една значајна примена на калциум хидроксид е како флокулант, во третман на вода и канализација. Формира меки наелектризирано цврсто тело кое помага во отстранувањето на помалите честички од водата, што резултира со почист производ. Оваа апликација е овозможена од ниската цена и ниската токсичност на калциум хидроксид. Се користи и во третман на слатка вода за подигање на pH вредноста на водата, така што цевките нема да кородираат таму каде што основната вода е кисела, бидејќи се саморегулира и не ја зголемува премногу pH вредноста.

Исто така се користи во подготовката на амонијак гас (NH3 ), користејќи ја следната реакција:

Ca(OH) 2 + 2 NH <sub id="mwvA">4</sub> Cl → 2 NH 3 + CaCl <sub id="mwwA">2</sub> + 2 H 2 O

Друга голема примена е во индустријата за хартија, каде што е посредник во реакцијата при производството на натриум хидроксид. Оваа конверзија е дел од чекорот на каустицирање во процесот на Крофт за правење пулпа. [9] Во операцијата за каустизирање, изгорената вар се додава во зелениот пијалак, кој е раствор првенствено од натриум карбонат и натриум сулфат произведени со растворање на топење, што е стопената форма на овие хемикалии од печката за обновување.

Во овошните култури, калциум хидроксид се користи како фунгицид. Примената на „варова вода“ го спречува развојот на ракови предизвикани од габичниот патоген Neonectria galligena. Дрвјата се прскаат кога се во мирување во зима за да се спречат токсични изгореници од високо реактивниот калциум хидроксид. Оваа употреба е одобрена во Европската Унија и Обединетото Кралство според прописите за основни супстанции. [19]

Калциум хидроксид се користи во стоматологијата, првенствено во специјалитетот ендодонција.

Прехранбената индустрија уреди

Поради ниската токсичност и благоста на неговите основни својства, гасената вар широко се користи во прехранбената индустрија:

  • Во USDA сертифицирано производство на храна во растенија и добиток [20]
  • За да се разјасни суровиот сок од шеќерна трска или шеќерна репка во индустријата за шеќер, (види карбонатација)
  • За обработка на вода за алкохолни пијалоци и безалкохолни пијалоци
  • Кисели краставици и друга храна
  • Да се направат вековно јајце
  • При подготовка на пченка: ја отстранува целулозната кора од јадрата на пченката (види никстамализација)
  • Да се исчисти саламурата од карбонати од калциум и магнезиум во производството на сол за храна и фармацевтска употреба
  • Во зајакнувачки (додаток на Ca) овошни пијалоци, како сок од портокал и формула за доенчиња
  • Како помагало за варење (наречена Чона, која се користи во Индија во паан, мешавина од јаткасти плодови, калциум хидроксид и разновидни семиња завиткани во лисја од бетел)
  • Како замена за сода бикарбона при правењето пападам
  • Во отстранувањето на јаглерод диоксидот од контролираната атмосфера се произведуваат простории за складирање
  • При подготовка на супстрати за одгледување печурки [21]

Употреба на домородните Американци уреди

 
Сува нетретирана пченка (лево), и третирана пченка (десно) по вриење во вода со калциум хидроксид (15 ml или 1 лажици, вар за 500 гр пченка) 15 минути

На нахуатл, јазикот на Ацтеките, зборот за калциум хидроксид е nextli. Во процесот наречен никстамализација, пченката се готви со слатли за да стане nixtamal , исто така познат како хоминија. Никстамализацијата значително ја зголемува биорасположивоста на ниацин (витамин Б3), а исто така се смета за повкусна и полесна за варење. Никстамал често се меле во брашно, познато како маса, кое се користи за правење тортиљи и тамали.

При џвакање на листовите на кока, калциум хидроксид обично се џвака заедно за да се задржат алкалоидните стимуланси хемиски достапни за апсорпција од телото. Слично на тоа, домородните Американци традиционално џвакале листови од тутун со калциум хидроксид добиен од изгорени школки од мекотели за да ги подобрат ефектите. Исто така, го користеле некои домородни американски племиња како состојка во yopo, психоделичен бурмут подготвен од грав од некои видови Anadenanthera. [22]

Азиски употреби уреди

Калциум хидроксид обично се додава во пакет од арека и бетел лист наречен „паан“ за да ги задржи алкалоидните стимуланси хемиски достапни за да влезат во крвотокот преку сублингвална апсорпција.

Се користи за правење насвар (исто така познат како нас или нисвар), еден вид тутун за потопување направен од свежи листови тутун, калциум хидроксид и пепел од дрво. Најмногу се консумира во Патанската дијаспора, Авганистан, Пакистан, Индија и Бангладеш. Селаните исто така користат калциум хидроксид за да ги бојадисаат своите куќи од кал во Авганистан, Пакистан и Индија.

Здравствени ризици уреди

Незаштитената изложеност на Ca(OH) 2 може да предизвика сериозна иритација на кожата, хемиски изгореници, слепило, оштетување на белите дробови или осип.

Наводи уреди

  1. ↑ John Rumble (June 18, 2018). CRC Handbook of Chemistry and Physics (English) (99. изд.). CRC Press. стр. 5–188. ISBN 978-1138561632.CS1-одржување: непрепознаен јазик (link)
  2. ↑ „Sortierte Liste: pKb-Werte, nach Ordnungszahl sortiert. – Das Periodensystem online“.
  3. ↑ ChemBuddy dissociation constants pKa and pKb
  4. ↑ Petch, H. E. (1961). „The hydrogen positions in portlandite, Ca(OH)2, as indicated by the electron distribution“. Acta Crystallographica. 14 (9): 950–957. doi:10.1107/S0365110X61002771.
  5. ↑ 5,0 5,1 Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. стр. A21. ISBN 978-0-618-94690-7.
  6. ↑ „MSDS Calcium hydroxide“ (PDF). Архивирано од изворникот (PDF) на 25 March 2012. Посетено на 2011-06-21.
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 „Џебен водич за опасните хемиски материи #0092“. Национален институт за безбедност и здравје при работа (NIOSH). (англиски)
  8. ↑ Halstead, P. E.; Moore, A. E. (1957). „The Thermal Dissociation of Calcium Hydroxide“. Journal of the Chemical Society. 769: 3873. doi:10.1039/JR9570003873.
  9. ↑ 9,0 9,1 Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997).
  10. ↑ Jørgensen, Uffe G. (1997), „Cool Star Models“, Во van Dishoeck, Ewine F. (уред.), Molecules in Astrophysics: Probes and Processes, International Astronomical Union Symposia. Molecules in Astrophysics: Probes and Processes, 178, Springer Science & Business Media, стр. 446, ISBN 079234538X.
  11. ↑ 11,0 11,1 Hopkins, Harry P.; Wulff, Claus A. (1965). „The solution thermochemistry of polyvalent electrolytes. I. Calcium hydroxide“. The Journal of Physical Chemistry. 69 (1): 6–8. doi:10.1021/j100885a002. ISSN 0022-3654.
  12. ↑ Berthelot, M. (1875).
  13. ↑ Thomsen J. (1883).
  14. ↑ Miller, L. B.; Witt, J. C. (1929). „Solubility of calcium hydroxide“. The Journal of Physical Chemistry. 33 (2): 285–289. doi:10.1021/j150296a010. ISSN 0092-7325.
  15. ↑ Johnston, John.; Grove, Clinton. (1931). „The solubility of calcium hydroxide in aqueous salt solutions“. Journal of the American Chemical Society. 53 (11): 3976–3991. doi:10.1021/ja01362a009. ISSN 0002-7863.
  16. ↑ Greenberg, S. A.; Copeland, L. E. (1960). „The thermodynamic functions for the solution of calcium hydroxide in water“. The Journal of Physical Chemistry. 64 (8): 1057–1059. doi:10.1021/j100837a023. ISSN 0022-3654.
  17. ↑ Seewald, Jeffrey S.; Seyfried, William E. (1991). „Experimental determination of portlandite solubility in H2O and acetate solutions at 100–350 °C and 500 bars: Constraints on calcium hydroxide and calcium acetate complex stability“. Geochimica et Cosmochimica Acta. 55 (3): 659–669. Bibcode:1991GeCoA..55..659S. doi:10.1016/0016-7037(91)90331-X. ISSN 0016-7037.
  18. ↑ Duchesne, J.; Reardon, E.J. (1995). „Measurement and prediction of portlandite solubility in alkali solutions“. Cement and Concrete Research. 25 (5): 1043–1053. doi:10.1016/0008-8846(95)00099-X. ISSN 0008-8846.
  19. ↑ European Union (13 May 2015). „COMMISSION IMPLEMENTING REGULATION (EU) 2015/762 of 12 May 2015 approving the basic substance calcium hydroxide in accordance with Regulation (EC) No 1107/2009 of the European Parliament and of the Council concerning the placing of plant protection products on the market, and amending the Annex to Commission Implementing Regulation (EU) No 540/2011“. Посетено на 12 May 2022.
  20. ↑ Pesticide Research Institute for the USDA National Organic Program (23 March 2015). „Hydrated Lime: Technical Evaluation Report“ (PDF). Agriculture Marketing Services. Посетено на 17 July 2019.
  21. ↑ „Preparation of Mushroom Growing Substrates“. North American Mycological Association. North American Mycological Association. Посетено на 8 July 2021.
  22. ↑ de Smet, Peter A. G. M. (1985). „A multidisciplinary overview of intoxicating snuff rituals in the Western Hemisphere“. Journal of Ethnopharmacology. 3 (1): 3–49. doi:10.1016/0378-8741(85)90060-1. PMID 3887041.

Надворешни врски уреди

Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Калциум_хидроксид&oldid=5125635“