اکسید کلسیم چیست و از کاربردهای آن چه می دانید؟

اکسید کلسیم (CaO) یک ماده غیر آلی حاوی کلسیم با نقطه ذوب ۲۵۷۲ درجه سانتی گراد (۴۶۶۲ درجه فارنهایت) است. این ترکیب با حرارت دادن سنگ آهک ، مرجان ، صدف های دریایی یا گچ که عمدتا از CaCO3 تشکیل شده اند طی حذف دی اکسید کربن تولید می شود.

از اکسید کلسیم همراه با سولفات آهن به طور گسترده ای برای تصفیه فاضلاب و تولید سیمان استفاده می شود. این ماده شیمیایی که به آن آهک سریع ، آهک سوخته یا آهک زنده نیز می گویند حاوی ترکیبات دیگری از جمله کربنات ها ، اکسیدها و هیدروکسیدها است و به شکل یک جامد بلوری سفید خرید و فروش می شود. اکسید کلسیم به آهک نیز معروف است. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در رابطه با این ترکیب ارائه می گردد لطفا همراه ما باشید.

کاربردهای اکسید کلسیم

اکسید کلسیم خاصیت چسبندگی خوبی به آجر و سنگ دارد ، بنابراین از آن به عنوان ماده اتصال دهنده در کارهای ساختمانی استفاده می شود. همچنین در سفیدکاری به عنوان روکش دیوار استفاده می شود. این ترکیب دارای گرانروی متوسط ​​و کشش سطحی بالا و قدرت انبساط و انقباض زیاد تا متوسط ​​است و در دمای سرامیک فرار نیست و تأثیر متوسطی روی رنگ دارد.

سایر کاربردهای این ماده شیمیایی عبارتند از:

• مصالح ساختمانی و مهندسی
• تولید ذخایر خوراک شیمیایی
• تولید مواد شیمیایی
• تصفیه شکر

تقریباً ۴۵٪ آهک یا اکسید کلسیم در صنایع فولاد استفاده می شود. همچنین در تولید فلزات دیگر نیز مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال ، قبل از اینکه آلومینا به فلز آلومینیوم تبدیل شود ، برای حذف سیلیکات ها از آلومینا استفاده می شود.

از این ترکیب در دستگاه های اسکرابر گاز پشته ای برای کاهش انتشار دی اکسید گوگرد از نیروگاه ها استفاده می شود. همچنین برای حذف فسفات به فاضلاب اضافه می شود. از آهک برای پیش تصفیه آب برای کاهش اسیدیته و نرم کردن آب آشامیدنی استفاده می شود. انواع دیگر فرآیندهای صنعتی نیز از اکسید کلسیم به طور گسترده استفاده می کنند.

انواع اکسید کلسیم

این ترکیب برای کاربرد در محصولات ساختمانی به سه نوع طبقه بندی می شود:

خالص – همچنین به عنوان آهک چرب ، شل ، ترش ، هیدراته و پر کلسیم شناخته می شود. این ماده در درجه اول از هیدروکسید کلسیم تشکیل شده و ممکن است حاوی ۵٪ مواد دیگر باشد.

هیدرولیک – آهک آب دار نیز نامیده می شود. حاوی آهک همراه با سیلیس و یا آلومینا است و با قرار گرفتن در معرض آب تنظیم می شود. به عبارت دیگر می توان آن را در زیر آب تنظیم کرد.

آهک ضعیف – آهک ضعیف بسیار آهسته تنظیم و پخت می شود و اتصالات ضعیفی دارد و برای کاربردهای خاص استفاده می شود.

روش تولید اکسید کلسیم

اکسید کلسیم با تجزیه حرارتی از سنگ آهک یا مرجان های دریایی که حاوی کربنات کلسیم هستند در کوره آهک تولید می شود. واکنش دهنده ها در دماهای بالا عمل می کنند و باید اطمینان حاصل شود که دما زیر نقطه ذوب حفظ شود. آهک سوخته و دی اکسید کربن محصولات جانبی این واکنش هستند. دی اکسید کربن به محض تشکیل حذف می شود تا واکنش پیش برود.این واکنش از جهت ماهیت برگشت پذیر و گرمازا است.

CaCO3 → CaO + CO2

ویژگی های اکسید کلسیم

آهک سریع یک جامد سفید آمورف با نقطه ذوب بالای ۲۶۰۰ درجه و بسیار پایدار و در برابر دماهای بالا مقاومت می کند. این ترکیب در حضور آب، آهک ذوب شده ایجاد می کند که به این فرآیند لقمه آهک گفته می شود.

CaO + H2O → Ca (OH) 2

اکسید تولید شده به دلیل ماهیت بازی و در تماس با اسید، نمک تشکیل می دهد. آنتروپی مولار استاندارد اکسید کلسیم ۴۰ ژول در هر مول کلوین است و در یک شبکه بلوری مکعبی متبلور می شود. همچنین این ماده هنگام گرم شدن در دمای بالاتر از ۲۴۰۰ درجه سانتی گراد ، درخشش شدیدی از خود منتشر می کند.

سایر موارد استفاده از اکسید کلسیم

این ماده به طور گسترده ای در تولید ترکیبات دارویی و حشره کش ها استفاده می شود. کاربرد نوع خالص آن در ساخت سیمان ، کاغذ و فولاد است. این ماده ارزان ترین ترکیب قلیایی است که در تولید سود سوز آور مورد استفاده قرار می گیرد.

کلسیم برای تشکیل استخوان ، پوسته خارجی جانوران و دندان ضروری است. رایج ترین ترکیب کلسیم،  کربنات کلسیم است که سفالگران از آن به عنوان منبع اکسید کلسیم برای لعاب استفاده می کند.

این ترکیب همچنین یک ریجنت برای جذب گازها ، دهیدراتاسیون و رسوب و غیره در آزمایشگاه استفاده می شود. اکسید کلسیم برای تصفیه آب و حذف آمونیاک، در تولید صابون ، لاستیک و پولیش و ساخت کاربید کلسیم ، نیترات و کلسیم بی سولفیت مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب کیفیت خاک را بهبود می بخشد و برای حذف ناخالصی و اسیدیته از آب کارخانه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. اکسید کلسیم در صنایع غذایی به عنوان نگهدارنده در گوشت ها و به عنوان افزودنی غذایی برای حفظ اسیدیته مطلوب و حجم دادن به مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.

این ترکیب همچنین برای خنثی سازی اسیدیته دریاچه ها پس از باران های اسیدی استفاده می شود. این ماده گاهی اوقات توسط برف و باران حاوی اسید سولفوریک و اسید نیتریک در روی زمین شکل می گیرد. از آنجاییکه این ماده نزدیک نقطه ذوب می درخشد قبل از اختراع برق در قرن نوزده به عنوان منبع نور مورد استفاده قرار می گرفت. این ماده به دلیل تخریب سریع بافت های انسان و حیوانات در قدیم برای دفن اجساد بیمار و آلوده استفاده می شد.

نکات مهم ایمنی در رابطه با اکسید کلسیم

واکنش بین آهک زنده و آب معمولاً شدید است در این شرایط احتیاط کنید و از دستکش و ماسک استفاده کنید. توجه داشته باشید وقتی آهک زنده با آب واکنش می دهد حرارت کافی آزاد کند که بتواند مواد قابل احتراق را مشتعل کند. بنابراین هنگام آماده سازی مواد اشتعال زا را از محل دور کنید.

آهک زنده در صورت استنشاق ، تماس با پوست یا چشم ها باعث تحریک شدید می شود. از عوارض استنشاق عطسه ، سرفه یا سختی تنفس است. علاوه بر این ، می تواند منجر به درد شکم ، حالت تهوع و استفراغ و سوزش بینی شود.