Chémia

Štruktúra hydroxidu vápenatého (Ca (OH) 2), vlastnosti, získanie, použitie, použitia

Štruktúra hydroxidu vápenatého (Ca (OH) 2), vlastnosti, získanie, použitie, použitia

On hydroxid vápenatý Je to anorganická zlúčenina, ktorej chemický vzorec je CA (OH)2. Je to biely prášok, ktorý sa používa už tisíce rokov, v ktorom získal niekoľko tradičných mien alebo prezývok; Medzi nimi môžeme spomenúť nudné, mŕtve, chemické, hydratované alebo jemné.

V prírode je k dispozícii v malom hojnom minerále s názvom Portlandita s rovnakou farbou. Z tohto dôvodu CA (OH)2 Nezískava sa priamo z tohto minerálu, ale z tepelného spracovania, po ktorom nasleduje hydratácia, vápenca. Získava to vápno, CAO, ktoré sa následne vypne alebo zvlhčuje, aby sa vytvoril CA (OH)2.

Tuhá vzorka hydroxidu vápenatého. Zdroj: Chemical Intert [Public Domain]

CA (OH)2 Je to relatívne slabá základňa vo vode, pretože sa môže sotva rozpustiť v horúcej vode; Ale jeho rozpustnosť sa zvyšuje v studenej vode, pretože jej hydratácia je exotermická. Jeho základnosť je však naďalej dôvodom, prečo sa s ňou počas manipulácie dávať pozor, pretože môže spôsobiť popáleniny kdekoľvek v tele.

Používa sa ako regulátor pH pre rôzne materiály alebo potraviny, okrem toho, že je dobrým zdrojom vápnika v súvislosti s jeho hmotnosťou. Má aplikácie v papierovom priemysle, pri dezinfekcii odpadových vôd, depilačných výrobkov, v potravinách vyrobených z kukuričnej múky.

Jeho najdôležitejšie použitie však bolo ako stavebný materiál, pretože vápno sa hydratuje pri miešaní s ostatnými zložkami omietky alebo malty. V týchto kalených zmesiach CA (OH)2 Absorbujte oxid uhličitý vzduchu na konsolidáciu kryštálov piesku spolu s tvoreným uhličitanom vápenatého.

V súčasnosti sa výskum stále vykonáva s cieľom vyvíjať lepšie stavebné materiály, ktoré majú CA (OH)2 priamo vo svojom zložení ako nanočastice.

[TOC]

Štruktúra

Krištáľ a jeho ióny

Vápenaté hydroxidové ióny. Zdroj: Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)]

Na hornom obrázku máme ióny, ktoré integrujú hydroxid vápenatý. Rovnaký vzorec CA (OH)2 poukazuje na to, že pre každú katión CA2+ Existujú dva AH anióny- ktoré s ním interagujú elektrostatickou príťažlivosťou. Výsledkom je, že oba ióny nakoniec vytvoria kryštál šesťuholníkovej štruktúry.

V takýchto šesťuholníkových kryštáloch CA (OH)2 Ióny sú veľmi blízko seba, čo dáva vzhľad polymérnej štruktúry; Aj keď neexistuje formálne kovalentná väzba CA-O stále vzhľadom na pozoruhodný rozdiel v elektronegativite medzi týmito dvoma prvkami.

Štruktúra hydroxidu vápenatého

Štruktúra generuje Octaedros CAO6, to znamená CA2+ interagovať so šiestimi oh- (AC2+-Oh-).

Môže vám slúžiť: hydroxid lítium (LIOH)

Séria týchto oktaedry tvorí vrstvu skla, ktorá môže interagovať s iným vodíkovými mostmi, ktoré ich udržiavajú medzimolekulárne súdržné; Táto interakcia však vybledne pri teplote 580 ° C, keď je Ca (OH) dehydratovaná2 do CAO.

Na strane vysokých tlakov o tom nie je veľa informácií, hoci štúdie overili, že pri tlaku 6 GPA šesťuholníkové sklo utrpí prechod z šesťuholníkov na monoklinickú fázu; A s tým deformácia Octaedros Cao6 a jeho vrstvy.

Morfológia

Kryštály CA (OH)2 Sú hexagonálne, ale to pre nich nie je prekážkou, aby prijali akúkoľvek morfológiu. Niektoré z týchto štruktúr (pramene, vločky alebo horniny) sú poréznejšie ako iné, robustné alebo byt, čo priamo ovplyvňuje ich konečné aplikácie.

Nie je teda rovnaké používať kryštály z minerálu Portlandu, ako ich syntetizovať tak, aby pozostávali z nanočastíc, kde sa dodržiava niekoľko prísnych parametrov; ako je stupeň hydratácie, koncentrácia použitého CAO a čas, ktorý umožňuje pestovať sklo.

Vlastnosti

Fyzický vzhľad

Pevná biela, toaleta a horká chuť.

Molárna hmota

74 093 g/mol

Bod topenia

580 ° C. Pri tejto teplote rozkladá uvoľnenie vody, takže nikdy nedosiahne odparovanie:

CA (OH)2 => Cao + h2Ani

Hustota

2 211 g/cm3

pH

Vodný vodný roztok má pH 12,4 až 25 ° C.

Rozpustnosť

Rozpustnosť CA (OH)2 Vo vode klesá so zvýšením teploty. Napríklad pri 0 ° C je jeho rozpustnosť 1,89 g/l; zatiaľ čo pri 20 ° C a 100 ° C sú 1,73 g/l a 0,66 g/l, respektíve.

To naznačuje termodynamickú skutočnosť: CA Hydratácia (OH)2 Je to exotermické, takže dodržiavanie zásady Le Catelier by rovnica bola:

CA (OH)2 Ac2+ + 2OH- + Otázka

Kde je uvoľnené teplo. Horúca voda, rovnováha bude tendencia viac doľava; to znamená, že CA (OH) sa rozpustí menej2. Z tohto dôvodu sa v studenej vode rozpúšťa oveľa viac ako vo vriacej vode.

Na druhej strane sa táto rozpustnosť zvyšuje, ak sa pH stane kyselinou v dôsledku neutralizácie OH iónov- a na presídlenie predchádzajúcej rovnováhy napravo. Počas tohto procesu sa uvoľní ešte viac tepla ako v neutrálnej vode. Okrem kyslých vodných roztokov, CA (OH)2 Je tiež rozpustný v glycerolu.

Klimatizovať$

5,5 · 10-6. Táto hodnota sa považuje za malú a súhlasí s nízkou rozpustnosťou CA (OH)2 Vo vode (rovnaká rovnováha vyššie).

Môže vám slúžiť: kovy

Index lomu

1 574

Stabilita

CA (OH)2 Zostáva stabilný, pokiaľ nie je vystavený CO2 vzduchu, pretože ho absorbuje a tvorí uhličitan vápenatý, Caco3. Preto sa začína neochvejne v pevnej zmesi kryštálov CA (OH)2-Zlodej3, Kde sú CO anióny32- súťaž s OH- Na interakciu s CA2+:

CA (OH)2 + Co2 => Caco3 + H2Ani

V skutočnosti to je dôvod, prečo koncentrované roztoky CA (OH)2 Otáčajú postele, keď sa objaví suspenzia častíc Caco3.

Získanie

CA (OH)2 Získava sa komerčne reagovaním vápna v CAO s nadbytkom dva až trikrát vodu:

CAO + H2O => CA (OH)2

V procese sa však môže vyskytnúť karbonizácia CA (OH)2, Rovnako ako je vysvetlené vyššie.

Ďalšie metódy na jeho získanie spočívajú v použití rozpustných vápnikových soli, ako napríklad kliknutie2 alebo CA (nie3)2, a založte ich naoh, aby sa CA (OH) ponáhľalo2. Riadenie parametrov, ako sú objemy vody, teplota, pH, rozpúšťadlo, stupeň karbonizácie, čas dozrievania atď., Nanočastice s rôznymi morfológiami môžu byť syntetizované.

Môže sa tiež pripraviť výberom prírodných a obnoviteľných surovín alebo odpadu odvetvia, ktoré sú bohaté na vápnik, ktorý, keď sa ich popol zahrieva a spracuje, bude pozostávať z vápna; A odtiaľ je možné pripraviť CA (OH)2 Hydratáciou týchto popola bez potreby odpadu z vápenca, Caco3.

Napríklad na tento účel sa používa Bagazo del Agave, čím sa priradí pridaná hodnota odpadu z tequilového priemyslu.

Žiadosti

Ošetrenie

Pickles sú najskôr namočené v hydroxidu vápenatého, aby boli chrumkavejšie. Zdroj: Pixabay.

Hydroxid vápenatý je prítomný v mnohých potravinách v niektorých svojich prípravných fázach. Napríklad vo vodnom roztoku sú uhorky ponorené, ako sú uhorky, aby ste ich obracali chrumkavejšie pri ich balení v octe. Je to preto, že proteíny ich povrchu absorbujú vápnik uprostred.

Podobne sa vyskytuje s kukuričnými zrnami pred ich transformáciou na múku, pretože pomáha uvoľňovať vitamín B3 (Niacina) a uľahčuje jeho brúsenie. Vápnik, ktorý poskytuje, sa tiež používa na pridanie výživovej hodnoty určitým šťavám.

CA (OH)2 Môžete tiež nahradiť prášok do pečiva v niektorých receptoch na chlieb a objasniť roztoky z cukru z cukrovej trstiny a repy.

Dezinfekčný prostriedok

Objasniteľné pôsobenie CA (OH)2 Je to preto, že pôsobí ako flokulačné činidlo; to znamená, že veľkosť suspendovaných častíc sa zvyšuje za vzniku flokulu, ktorý následne sedimentom alebo môže filtrovať.

Môže vám slúžiť: Pauling Scale

Táto vlastnosť sa používa na dezinfekciu odpadových vôd, destabilizáciu jej nepríjemných koloidov z pohľadu (a vôňa) divákov.

Priemysel

CA (OH)2 Používa sa v procese kraft na regeneráciu NaOH používaného na ošetrenie dreva.

Absorbovaný

CA (OH)2 Používa sa na odstránenie CO2 uzavretých priestorov alebo v prostrediach, kde je ich prítomnosť kontraproduktívna.

Osobná starostlivosť

V formuláciách pre depilačné krémy CA (OH)2 Je to tiché, pretože jeho základnosť pomáha pri oslabovaní keratínu chĺpkov, a preto je ľahšie ich odstrániť.

Výstavba

Hydroxid vápenatý je súčasťou štruktúr starých stavebných prác, ako sú pyramídy v Egypte. Zdroj: pexels.

CA (OH)2 Je prítomný už od nepamäti integrácie mas omietky a malty používaných pri výstavbe egyptských architektonických diel, ako sú pyramídy; Tiež budovy, mauzóleum, steny, schody, podlahy, podpery a dokonca na prestavbu zubného cementu.

Jeho obohacujúca akcia je spôsobená skutočnosťou, že „dýchaním“ CO2, Kryštály vyplývajúce z Caco3 Piesky a ďalšie komponenty takýchto zmesí končia do lepšieho stupňa.

Riziká a vedľajšie účinky

CA (OH)2 Nie je to silne základná pevná látka v porovnaní s inými hydroxidmi, hoci viac ako MG (OH)2. Napriek tomu, napriek tomu, že nie je reaktívny alebo horľavý, jeho základnosť je stále dostatočne agresívna na to, aby spôsobila mierne popáleniny.

Preto sa musí manipulovať s rešpektom, pretože je schopný dráždiť oči, jazyk a pľúca, okrem spustenia iných chorôb, ako napríklad: strata zraku, závažná alkalizácia krvi, kožných vyrážok, zvracania a bolesti v krku.

Odkazy

  1. Triasť a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). MC Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2019). Vápnik hydroxidu. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
  3. Chávez Guerrero a kol. (2016). Syntéza a charakterizácia hydroxidu vápenatého získaného z Agave Bagasse a výskum jeho antibakteriálnej aktivity. Získané z: SCIELO.orgán.mx
  4. Riko Iizuka, Takehiko Yagi, Kazuki Komatsu, Hirotada Gotou, Taku Tsuchiya, Keiji Kusaba, Hiroyuki Kagi. (2013). Kryštálová štruktúra vysokotlakovej fázy hydroxidu vápenatého, portlanditu: na situácii práškovej a jednorazovej rôntgenovej difrakčnej štúdie. Americký mineralog; 98 (8-9): 1421-1428. Doi: doi.org/10.2138/AM.2013.4386
  5. Hans Lohninger. (5. júna 2019). Vápnik hydroxidu. Chémia librettexts. Získané z: Chem.Librettexts.orgán
  6. Aniruddha s. a kol. (2015). Syntéza hydroxidu nano vápenatého v médiu. Americká keramická spoločnosť. doi.org/10.1111/Jace.14023
  7. Carly Vandergrindt. (12. apríla 2018). Ako sa používa hydroxid vápenatý v potravinách a je v bezpečí? Získané z: Healthline.com
  8. Brian Clegg. (26. mája 2015). Vápnik hydroxidu. Získané z: Chemistryworld.com