Окси́д ка́льцію, негашене вапно — неорганічна бінарна сполука кальцію та кисню складу CaO. В'язка мінеральна кристалічна тугоплавка речовина білого кольору. Температура плавлення 2585 °С. Проявляє сильні осно́вні властивості.
Оксид кальцію | |
---|---|
![]() Кристалічна структура CaO | |
Назва за IUPAC | Кальцій оксид |
Інші назви | негашене вапно |
Ідентифікатори | |
Номер CAS | 1305-78-8 |
Номер EINECS | 215-138-9 |
DrugBank | DB15648 |
KEGG | C13140 і D01679 |
ChEBI | 31344 |
RTECS | EW3100000 |
SMILES | O=[Ca][1] |
InChI | InChI=1S/Ca.O |
Номер Бельштейна | 8129996 |
Номер Гмеліна | 485425 |
Властивості | |
Молекулярна формула | CaO |
Молярна маса | 56,077 г/моль |
Зовнішній вигляд | біло-сірі кристали |
Густина | 3,34 г/см3 |
Тпл | 2898 °C |
Розчинність (вода) | реагує |
Розчинність (кислоти) | розчинний |
Показник заломлення (nD) | 1,8396 |
Структура | |
Кристалічна структура | кубічна |
Термохімія | |
Ст. ентальпія утворення ΔfH 298 | -634,9 кДж/моль |
Ст. ентропія S 298 | 38,1 Дж/моль·К |
Теплоємність, c p | 42,0 Дж/моль·К |
Пов'язані речовини | |
Інші катіони | оксид магнію |
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
Примітки картки |
У техніці оксид кальцію називають зазвичай негашеним, або паленим вапном. Остання назва походить від способу його одержання: прожарювання, або «випалювання» вапняку. Одержують шляхом випалювання вапняку, крейди та інших карбонатних порід. Процес ведуть при низьких температурах розкладання карбонату кальцію.
Поширення у природі
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHpMek5rTDBGeVlXZHZibWwwWlY4eVgwVnVaM1ZwWkdGdWIzTXVhbkJuTHpJd01IQjRMVUZ5WVdkdmJtbDBaVjh5WDBWdVozVnBaR0Z1YjNNdWFuQm4uanBn.jpg)
Оксид кальцію є однією з найпоширеніших сполук у природі. Він часто трапляється у складі природних карбонатів, паралельно із оксидом магнію. Основними сполуками, з яких добувають CaO є кальцит, мармур, вапняк, арагоніт, доломіт та багато інших.
Хімічні властивості
З водою оксид кальцію реагує дуже енергійно, з виділенням значної кількості тепла і утворенням гідроксиду кальцію:
Реакцію взаємодії оксиду кальцію з водою в техніці називають «гашенням» вапна, а продукт реакції — гідроксид кальцію — гашеним вапном.
CaO проявляє сильні осно́вні властивості: взаємодіє з кислотами та кислотними оксидами (зокрема, активно поглинає вуглекислий газ із повітря), з амфотерними оксидами:
Кальцій піддається відновленню з оксиду алюмінієм та коксом:
Отримання
Виробництво у промисловості
Негашене вапно (оксид кальцію) одержують прожарюванням (випалюванням) вапняку або крейди. Карбонат кальцію починає розкладатися при 850 °С. Чим вища температура, тим швидше йде розклад. Але вище 1200 °С домішки, що є у вапняку, починають обплавлятися, і це ускладнює процес розкладу. Тому «випалювання» вапняку проводять при 1000–1200 °С.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWtMMlE1TDFCcFkyaEViR3BoVm5sd1lXeHFkWFpoYm01cVlWWmhjRzVxWVd0MUxuQnVaeTh5TURCd2VDMVFhV05vUkd4cVlWWjVjR0ZzYW5WMllXNXVhbUZXWVhCdWFtRnJkUzV3Ym1jPS5wbmc=.png)
Процес «випалювання» здійснюють у вертикальних шахтних печах, облицьованих зсередини вогнетривкою цеглою. Шихту, тобто суміш вапняку і коксу, завантажують у піч через верхній отвір. Шматки вапняку і коксу роблять такими, щоб їх діаметр був приблизно 10 см. Тоді повітря і топочні гази легко проходять крізь шихту, і вапняк розкладається рівномірно по всій масі.
Гарячі гази, що виникають при горінні палива і розкладі вапняку, піднімаючись вгору, поступово охолоджуються, нагріваючи шихту. Палене вапно опускається в нижню частину печі, де охолоджується повітрям, що подається знизу.
Отримання в лабораторії
Синтез оксиду кальцію можна провести спаленням металевого кальцію або його гідриду:
Іншим варіантом є термічне розкладання оксигенвмісних сполук кальцію:
Застосування
Цей розділ не містить . (лютий 2019) |
Будівництво
Вапно дуже широко застосовується у будівельній справі, а також у хімічній промисловості для одержання хлорного вапна. Щорічний світовий видобуток вапна становить сотні мільйонів тонн.
У будівництві використовують гашене вапно, тобто гідроксид кальцію. З цією метою негашене вапно обробляють водою. При цьому пористі шматки оксиду кальцію (негашеного вапна) жадібно поглинають воду і реагують з нею з виділенням значної кількості тепла. Внаслідок цього частина води випаровує, а оксид кальцію перетворюється у пухку масу гідроксиду кальцію (гашеного вапна), яку називають пушонкою[]. При надлишку води гашене вапно утворюється у вигляді тістоподібної маси.
Зброя
У 80 році до нашої ери римський воєначальник Серторій у боротьбі з харацитанами в Іспанії, які сховалися в недоступних печерах, використав задушливі хмари їдкого вапна. Подібна хімічна зброя застосовувалася в Китаї під час придушення збройного повстання селян 178 року н. е.: «вапняні колісниці», обладнані міхами, вдували порох вапняку в натовп.
Вважається, що негашене вапно також було складником грецького вогню. У разі контакту з водою негашене вапно може підвищити температуру понад 150 °C та запалити паливо.
Девід Юм, у власній історії Англії, розповідає, що на початку правління Генріха III англійський флот знищив вторгнення французького флоту, засліпивши флот противника негашеним вапном. Негашене вапно, можливо, було використано в середньовічній військово-морській війні — аж до використання «вапняних мінометів», для кидання його на ворожі кораблі.
Безпека
Внаслідок бурхливої реакції негашеного вапна з водою, негашене вапно викликає сильне подразнення під час вдихання або у разі доторку з вологою шкірою чи очима. Вдихання може викликати кашель, чхання, посилене дихання. Потім це може розвинутися в опіки з перфорацією носової перегородки, болем у животі, нудотою та блювотою. Хоча негашене вапно не вважається пожежонебезпечним, його взаємодія з водою, може вивільнити достатню кількість тепла, щоби запалити горючі матеріали.
Див. також
Примітки
- CALCIUM OXIDE
- За тиску 101,3 кПа
Джерела
- CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — . (англ.)
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
- Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / В. И. Спицын. — М. : "Мир", 1971. — Т. 1. — 561 с. (рос.)
- Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Oksi d ka lciyu negashene vapno neorganichna binarna spoluka kalciyu ta kisnyu skladu CaO V yazka mineralna kristalichna tugoplavka rechovina bilogo koloru Temperatura plavlennya 2585 S Proyavlyaye silni osno vni vlastivosti Oksid kalciyu Kristalichna struktura CaO Nazva za IUPAC Kalcij oksid Inshi nazvi negashene vapno Identifikatori Nomer CAS 1305 78 8Nomer EINECS 215 138 9DrugBank DB15648KEGG C13140 i D01679ChEBI 31344RTECS EW3100000SMILES O Ca 1 InChI InChI 1S Ca ONomer Belshtejna 8129996Nomer Gmelina 485425 Vlastivosti Molekulyarna formula CaO Molyarna masa 56 077 g mol Zovnishnij viglyad bilo siri kristali Gustina 3 34 g sm3 Tpl 2898 C Rozchinnist voda reaguye Rozchinnist kisloti rozchinnij Pokaznik zalomlennya nD 1 8396 Struktura Kristalichna struktura kubichna Termohimiya St entalpiya utvorennya DfHo 298 634 9 kDzh mol St entropiya So 298 38 1 Dzh mol K Teployemnist co p 42 0 Dzh mol K Pov yazani rechovini Inshi kationi oksid magniyu Yaksho ne zaznacheno inshe dani navedeno dlya rechovin u standartnomu stani za 25 C 100 kPa Instrukciya z vikoristannya shablonu Primitki kartki U tehnici oksid kalciyu nazivayut zazvichaj negashenim abo palenim vapnom Ostannya nazva pohodit vid sposobu jogo oderzhannya prozharyuvannya abo vipalyuvannya vapnyaku Oderzhuyut shlyahom vipalyuvannya vapnyaku krejdi ta inshih karbonatnih porid Proces vedut pri nizkih temperaturah rozkladannya karbonatu kalciyu Poshirennya u prirodiAragonit Oksid kalciyu ye odniyeyu z najposhirenishih spoluk u prirodi Vin chasto traplyayetsya u skladi prirodnih karbonativ paralelno iz oksidom magniyu Osnovnimi spolukami z yakih dobuvayut CaO ye kalcit marmur vapnyak aragonit dolomit ta bagato inshih Himichni vlastivostiZ vodoyu oksid kalciyu reaguye duzhe energijno z vidilennyam znachnoyi kilkosti tepla i utvorennyam gidroksidu kalciyu C a O H 2 O C a O H 2 displaystyle mathrm CaO H 2 O rightarrow Ca OH 2 Reakciyu vzayemodiyi oksidu kalciyu z vodoyu v tehnici nazivayut gashennyam vapna a produkt reakciyi gidroksid kalciyu gashenim vapnom source source source source source source source source Gashennya vapna yak ekzotermichnij proces CaO proyavlyaye silni osno vni vlastivosti vzayemodiye z kislotami ta kislotnimi oksidami zokrema aktivno poglinaye vuglekislij gaz iz povitrya z amfoternimi oksidami C a O 2 H C l C a C l 2 H 2 O displaystyle mathrm CaO 2HCl longrightarrow CaCl 2 H 2 O 3 C a O 2 H 3 P O 4 C a 3 P O 4 2 3 H 2 O displaystyle mathrm 3CaO 2H 3 PO 4 longrightarrow Ca 3 PO 4 2 downarrow 3H 2 O C a O C O 2 C a C O 3 displaystyle mathrm CaO CO 2 longrightarrow CaCO 3 C a O S i O 2 1100 1200 o C C a S i O 3 displaystyle mathrm CaO SiO 2 xrightarrow 1100 1200 o C CaSiO 3 Kalcij piddayetsya vidnovlennyu z oksidu alyuminiyem ta koksom 3 C a O 2 A l 1200 o C C a A l 2 O 3 displaystyle mathrm 3CaO 2Al xrightarrow 1200 o C Ca Al 2 O 3 C a O 3 C 1900 1950 o C C a C 2 C O displaystyle mathrm CaO 3C xrightarrow 1900 1950 o C CaC 2 CO OtrimannyaVirobnictvo u promislovosti Negashene vapno oksid kalciyu oderzhuyut prozharyuvannyam vipalyuvannyam vapnyaku abo krejdi Karbonat kalciyu pochinaye rozkladatisya pri 850 S Chim visha temperatura tim shvidshe jde rozklad Ale vishe 1200 S domishki sho ye u vapnyaku pochinayut obplavlyatisya i ce uskladnyuye proces rozkladu Tomu vipalyuvannya vapnyaku provodyat pri 1000 1200 S Pich dlya vipalyuvannya vapnyaku Proces vipalyuvannya zdijsnyuyut u vertikalnih shahtnih pechah oblicovanih zseredini vognetrivkoyu cegloyu Shihtu tobto sumish vapnyaku i koksu zavantazhuyut u pich cherez verhnij otvir Shmatki vapnyaku i koksu roblyat takimi shob yih diametr buv priblizno 10 sm Todi povitrya i topochni gazi legko prohodyat kriz shihtu i vapnyak rozkladayetsya rivnomirno po vsij masi Garyachi gazi sho vinikayut pri gorinni paliva i rozkladi vapnyaku pidnimayuchis vgoru postupovo oholodzhuyutsya nagrivayuchi shihtu Palene vapno opuskayetsya v nizhnyu chastinu pechi de oholodzhuyetsya povitryam sho podayetsya znizu Otrimannya v laboratoriyi Sintez oksidu kalciyu mozhna provesti spalennyam metalevogo kalciyu abo jogo gidridu 2 C a O 2 200 300 o C 2 C a O displaystyle mathrm 2Ca O 2 xrightarrow 200 300 o C 2CaO C a H 2 O 2 300 400 o C C a O H 2 O displaystyle mathrm CaH 2 O 2 xrightarrow 300 400 o C CaO H 2 O Inshim variantom ye termichne rozkladannya oksigenvmisnih spoluk kalciyu C a O H 2 520 580 o C C a O H 2 O displaystyle mathrm Ca OH 2 xrightarrow 520 580 o C CaO H 2 O C a C O 3 900 1200 o C C a O C O 2 displaystyle mathrm CaCO 3 xrightarrow 900 1200 o C CaO CO 2 uparrow 2 C a N O 3 2 gt 561 o C 2 C a O 4 N O 2 O 2 displaystyle mathrm 2Ca NO 3 2 xrightarrow gt 561 o C 2CaO 4NO 2 O 2 ZastosuvannyaCej rozdil ne mistit posilan na dzherela Vi mozhete dopomogti polipshiti cej rozdil dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno lyutij 2019 Budivnictvo Vapno duzhe shiroko zastosovuyetsya u budivelnij spravi a takozh u himichnij promislovosti dlya oderzhannya hlornogo vapna Shorichnij svitovij vidobutok vapna stanovit sotni miljoniv tonn U budivnictvi vikoristovuyut gashene vapno tobto gidroksid kalciyu Z ciyeyu metoyu negashene vapno obroblyayut vodoyu Pri comu poristi shmatki oksidu kalciyu negashenogo vapna zhadibno poglinayut vodu i reaguyut z neyu z vidilennyam znachnoyi kilkosti tepla Vnaslidok cogo chastina vodi viparovuye a oksid kalciyu peretvoryuyetsya u puhku masu gidroksidu kalciyu gashenogo vapna yaku nazivayut pushonkoyu dzherelo Pri nadlishku vodi gashene vapno utvoryuyetsya u viglyadi tistopodibnoyi masi Zbroya U 80 roci do nashoyi eri rimskij voyenachalnik Sertorij u borotbi z haracitanami v Ispaniyi yaki shovalisya v nedostupnih pecherah vikoristav zadushlivi hmari yidkogo vapna Podibna himichna zbroya zastosovuvalasya v Kitayi pid chas pridushennya zbrojnogo povstannya selyan 178 roku n e vapnyani kolisnici obladnani mihami vduvali poroh vapnyaku v natovp Vvazhayetsya sho negashene vapno takozh bulo skladnikom greckogo vognyu U razi kontaktu z vodoyu negashene vapno mozhe pidvishiti temperaturu ponad 150 C ta zapaliti palivo Devid Yum u vlasnij istoriyi Angliyi rozpovidaye sho na pochatku pravlinnya Genriha III anglijskij flot znishiv vtorgnennya francuzkogo flotu zaslipivshi flot protivnika negashenim vapnom Negashene vapno mozhlivo bulo vikoristano v serednovichnij vijskovo morskij vijni azh do vikoristannya vapnyanih minometiv dlya kidannya jogo na vorozhi korabli BezpekaVnaslidok burhlivoyi reakciyi negashenogo vapna z vodoyu negashene vapno viklikaye silne podraznennya pid chas vdihannya abo u razi dotorku z vologoyu shkiroyu chi ochima Vdihannya mozhe viklikati kashel chhannya posilene dihannya Potim ce mozhe rozvinutisya v opiki z perforaciyeyu nosovoyi peregorodki bolem u zhivoti nudotoyu ta blyuvotoyu Hocha negashene vapno ne vvazhayetsya pozhezhonebezpechnim jogo vzayemodiya z vodoyu mozhe vivilniti dostatnyu kilkist tepla shobi zapaliti goryuchi materiali Div takozhGidroksid kalciyu Kalcij VapnoPrimitkiCALCIUM OXIDE d Track Q278487 Za tisku 101 3 kPaDzherelaCRC Handbook of Chemistry and Physics D R Lide 86th Boca Raton FL CRC Press 2005 2656 p ISBN 0 8493 0486 5 angl Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Ripan R Chetyanu I Neorganicheskaya himiya Himiya metallov V I Spicyn M Mir 1971 T 1 561 s ros Derkach F A Himiya Lviv Lvivskij universitet 1968 312 s