Kalcium hydroxid

Kalcium hydroxid
Calcium hydroxide
Mg(OH)2Xray.jpg
Namn
IUPAC namn
Kalcium hydroxid
Andra namn
  • Släckt lime
  • Mjölk av lime
  • Kalcium(II)hydroxid
  • Betning av lime
  • Släckt kalk
  • Portlandite
  • Kalciumhydrat
  • Kalciumdihydroxid
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.762 Edit this at Wikidata
EG-nummer
  • 215-13
E-nummer E526 (surhetsregulatorer, ...)
846915
KEGG
RTECS-nummer
  • EW2800000
UNII
  • InChI=1S/Ca.2H2O/h;2*1H2/q+2;;/p-  check 2Y
    Nyckel: AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L  check Y
  • InChI=1/Ca.2H2O/h;2*1H2/q+2;;/p-2
    Nyckel: AXCZMVOFGPJBDE-NUQVWONBAD
  • [Ca+2].[OH-].[OH-]
  • [OH-].[OH-].[Ca+2]
Egenskaper
Ca(OH) 2
Molar massa   74,093 g/mol
Utseende vitt pulver
Odör Luktfri
Densitet   2,211 g/cm3 , fast
Smältpunkt 580 °C (1 076 °F; 853 K) (förlorar vatten, sönderdelas)
  •    1,89 g/L (0 °C)
  •    1,73 g/L (20 °C)
  •    0,66 g/L (100 °C)
  • (retrograd löslighet, dvs ovanligt minskande med T)
5,02 × 10 −6
Löslighet
Surhet (p K a ) 12,63 (första OH - ), 11,57 (andra OH - ) [ förtydligande behövs ]
  −22,0·10 −6 cm3 / mol
1,574
Strukturera
Hexagonal, hP3
P 3 m1 nr 164
   a = 0,35853 nm, c = 0,4895 nm
Termokemi

Std molär entropi ( S ⦵ 298 )
83 J·mol -1 -K -1

Std formationsentalpi ( Δ f H ⦵ 298 )
-987 kJ·mol -1
Faror
GHS- märkning :
GHS05: Corrosive GHS07: Exclamation mark
Fara
H314 , H335 , H402
P261 , P280 , P305+P351+P338
NFPA 704 (branddiamant)
3
0
0
Flampunkt Ej brandfarlig
Dödlig dos eller koncentration (LD, LC):
LD 50 ( mediandos )
 
  7340 mg/kg (oral, råtta) 7300 mg/kg (mus)
NIOSH (USA:s hälsoexponeringsgränser):
PEL (tillåtet)
   TWA 15 mg/m 3 (totalt) 5 mg/m 3 (resp.)
REL (rekommenderas)
  TWA 5 mg/m 3
IDLH (Omedelbar fara)
ND
Säkerhetsdatablad (SDS)
Besläktade föreningar


Magnesiumhydroxid Strontiumhydroxid Bariumhydroxid
Relaterade baser
Kalciumoxid
Kompletterande datasida
Kalciumhydroxid (datasida)
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
check  Y ( vad är check☒ Y N ?)

Kalciumhydroxid (traditionellt kallad släckt kalk ) är en oorganisk förening med den kemiska formeln Ca ( OH ) 2 . Det är en färglös kristall eller vitt pulver och produceras när bränd kalk ( kalciumoxid ) blandas med vatten . Den har många namn, inklusive hydratiserad lime , frätande lime , bygglime , släckt lime , cal och betkalk . Kalciumhydroxid används i många applikationer, inklusive matlagning, där den har identifierats som E-nummer E526 . Kalkvatten , även kallat mjölk av kalk , är det vanliga namnet för en mättad lösning av kalciumhydroxid.

Egenskaper

Kalciumhydroxid är dåligt löslig i vatten, med en retrograd löslighet som ökar från 0,66 g/L vid 100 °C till 1,89 g/L vid 0 °C. Med en löslighetsprodukt K sp på 5,02 × 10 −6 vid 25 °C [ klargöring behövs ] är dess dissociation i vatten tillräckligt stor för att dess lösningar är basiska enligt följande upplösningsreaktion:

Ca(OH) 2 → Ca2 + + 2 OH -

löses kalciumhydroxid ( portlandit ) i vatten för att ge en alkalisk lösning med ett pH på cirka 12,5. Kalciumhydroxidlösningar kan orsaka kemiska brännskador. Vid höga pH-värden på grund av en gemensam joneffekt med hydroxidanjonen minskar dess löslighet drastiskt. Detta beteende är relevant för cementpastor. Vattenlösningar av kalciumhydroxid kallas kalkvatten och är medelstarka baser , som reagerar med syror och kan angripa vissa metaller som aluminium ( amfoter hydroxid löses upp vid högt pH), samtidigt som de skyddar andra metaller, såsom järn och stål , från korrosion genom att passivering av deras yta. Kalkvatten blir mjölkaktigt i närvaro av koldioxid på grund av bildandet av olösligt kalciumkarbonat , en process som kallas karbonatisering :

Ca(OH ) 2 + CO2 → CaCO3 + H2O

  När det värms upp till 512 °C når partialtrycket för vatten i jämvikt med kalciumhydroxid 101 kPa (normalt atmosfärstryck), vilket bryter ner kalciumhydroxid till kalciumoxid och vatten:

Ca(OH) 2 → CaO + H2O

Kalciumhydroxid reagerar med väteklorid för att först ge kalciumhydroxiklorid och sedan kalciumklorid .

Struktur, förberedelse, förekomst

SEM- bild av bruten härdad cementpasta, som visar plattor av kalciumhydroxid och nålar av ettringit (mikronskala)

Kalciumhydroxid antar en polymerstruktur , liksom alla metallhydroxider. Strukturen är identisk med den för Mg(OH) 2 ( brucitstruktur) ; dvs kadmiumjodidmotivet . Starka vätebindningar finns mellan skikten.

Kalciumhydroxid framställs kommersiellt genom behandling (släckning) av kalk med vatten:

CaO + H2O → Ca(OH) 2

I laboratoriet kan den framställas genom att blanda vattenlösningar av kalciumklorid och natriumhydroxid . Mineralformen, portlandite , är relativt sällsynt men kan hittas i några vulkaniska, plutoniska och metamorfa bergarter . Det har också varit känt att det uppstår vid förbränning av koldeponier.

Den positivt laddade joniserade arten CaOH + har upptäckts i atmosfären av stjärnor av S-typ .

Retrograd löslighet

Marcellin Berthelots (1875) och Julius Thomsens (1883 ) arbete ( se Thomsen–Berthelot-principen ), när närvaron av joner i vattenlösningar var fortfarande ifrågasatt. Sedan dess har det studerats i detalj av många författare, bland annat Miller och Witt (1929) eller Johnston och Grove (1931) och förfinats många gånger ( t.ex. Greenberg och Copeland (1960); Hopkins och Wulff (1965); Seewald och Seyfried (1991); Duchesne och Reardon (1995)).

Anledningen till detta ganska ovanliga beteende är att upplösningen av kalciumhydroxid i vatten är en exoterm process. Sålunda, enligt Le Chateliers princip , gynnar en sänkning av temperaturen elimineringen av värmen som frigörs genom upplösningsprocessen och ökar jämviktskonstanten för upplösning av Ca(OH) 2 och ökar därmed dess löslighet vid låg temperatur. Detta kontraintuitiva temperaturberoende av lösligheten hänvisas till som "retrograd" eller "invers" löslighet. De varierbart hydratiserade faserna av kalciumsulfat ( gips , bassanit och anhydrit ) uppvisar också en retrograd löslighet av samma anledning eftersom deras upplösningsreaktioner är exoterma.

Används

Kalciumhydroxid används vanligtvis för att bereda kalkbruk .

En betydande användning av kalciumhydroxid är som flockningsmedel i vatten- och avloppsrening . Det bildar ett fluffigt laddat fast ämne som hjälper till att avlägsna mindre partiklar från vatten, vilket resulterar i en klarare produkt. Denna applikation möjliggörs av den låga kostnaden och låga toxiciteten hos kalciumhydroxid. Det används också vid behandling av sötvatten för att höja vattnets pH så att rören inte korroderar där basvattnet är surt, eftersom det är självreglerande och inte höjer pH för mycket.

Det används också vid framställning av ammoniakgas (NH 3 ), med hjälp av följande reaktion:

Ca( CaCl2 OH NH3 ) 2 + 2 NH4Cl + 2 → 2 + H2O

En annan stor tillämpning är inom pappersindustrin, där det är en mellanprodukt i reaktionen vid framställning av natriumhydroxid. Denna omvandling är en del av kausticeringssteget i Kraftprocessen för framställning av massa. I kausticeringsoperationen tillsätts bränd kalk till grönluten , som är en lösning huvudsakligen av natriumkarbonat och natriumsulfat framställd genom att lösa smälta , som är den smälta formen av dessa kemikalier från återvinningsugnen.

I fruktträdgårdsgrödor används kalciumhydroxid som en svampdödande medel. Tillämpningar av "kalkvatten" förhindrar utvecklingen av kräftor orsakade av svamppatogenen Neonectria galligena . Träden sprayas när de är vilande på vintern för att förhindra giftiga brännskador från den mycket reaktiva kalciumhydroxiden. Denna användning är godkänd i Europeiska unionen och Storbritannien enligt bestämmelserna om grundläggande ämnen.

Kalciumhydroxid används inom tandvården, främst inom specialiteten för endodonti.

Livsmedelsindustrin

På grund av dess låga toxicitet och mildheten hos dess grundläggande egenskaper, används släckt kalk i stor utsträckning inom livsmedelsindustrin :

Indiananvändningar

    Torka obehandlad majs (vänster) och behandlad majs (höger) efter kokning i vatten med kalciumhydroxid (15 ml, eller 1 msk, lime för 500 g majs) i 15 minuter

I Nahuatl, aztekernas språk, är ordet för kalciumhydroxid nextli . I en process som kallas nixtamalisering , tillagas majs med nextli för att bli nixtamal , även känd som hominy . Nixtamalisering ökar avsevärt biotillgängligheten av niacin (vitamin B3), och anses också vara godare och lättare att smälta. Nixtamal mals ofta till ett mjöl, känt som masa , som används för att göra tortillas och tamales.

När man tuggar kokablad tuggas kalciumhydroxid vanligtvis tillsammans för att hålla alkaloidstimulantia kemiskt tillgängliga för absorption av kroppen. På samma sätt tuggade indianer traditionellt tobaksblad med kalciumhydroxid som härrör från brända blötdjursskal för att förstärka effekterna. Det har också använts av vissa inhemska amerikanska stammar som en ingrediens i yopo , ett psykedeliskt snus framställt av bönor från vissa Anadenanthera -arter.

asiatiska användningsområden

Kalciumhydroxid tillsätts vanligtvis till ett knippe arekanötter och betelblad som kallas " paan " för att hålla alkaloidstimulantia kemiskt tillgängliga för att komma in i blodomloppet via sublingual absorption .

Det används för att göra naswar (även känd som nass eller niswar ), en typ av dopptobak gjord av färska tobaksblad, kalciumhydroxid ( chuna eller snart ) och träaska. Det konsumeras mest i Pathan- diasporan, Afghanistan , Pakistan , Indien och Bangladesh . Bybor använder också kalciumhydroxid för att måla sina lerhus i Afghanistan, Pakistan och Indien.

Hälsorisker

Oskyddad exponering för Ca(OH) 2 kan orsaka allvarlig hudirritation, kemiska brännskador, blindhet, lungskador eller utslag.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Calcium_hydroxide&oldid=1135776310 "