Calciumoxid
| Krystalstruktur | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||
| __ Ca 2+ __ O 2− | ||||||||||||||||
| Krystal system |
kubisk |
|||||||||||||||
| Rumgruppe |
Fm 3 m (nr. 225) |
|||||||||||||||
| Koordinationsnumre |
Ca [6], O [6] |
|||||||||||||||
| Generel | ||||||||||||||||
| Efternavn | Calciumoxid | |||||||||||||||
| andre navne | ||||||||||||||||
| Forholdsformel | CaO | |||||||||||||||
| Kort beskrivelse |
hvidt, lugtfrit pulver |
|||||||||||||||
| Eksterne identifikatorer / databaser | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| ejendomme | ||||||||||||||||
| Molar masse | 56,08 g mol −1 | |||||||||||||||
| Fysisk tilstand |
fast |
|||||||||||||||
| massefylde |
3,37 g cm −3 (20 ° C) |
|||||||||||||||
| Smeltepunkt |
2580 ° C |
|||||||||||||||
| kogepunkt |
2850 ° C (100 timer Pa ) |
|||||||||||||||
| opløselighed |
tungt i vand (1,65 g l -1 ved 20 ° C, voldsom reaktion) |
|||||||||||||||
| Brydningsindeks |
1,8396 |
|||||||||||||||
| Sikkerhedsinstruktioner | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| MAK |
Schweiz: 2 mg m −3 (målt som inhalerbart støv ) |
|||||||||||||||
| Så vidt muligt og sædvanligt anvendes SI-enheder . Medmindre andet er angivet, gælder de givne data for standardbetingelser . Brydningsindeks: Na-D-linje , 20 ° C | ||||||||||||||||
Calciumoxid , også hurtig kalk , ulæsket , ulæsket kalk , kalk jord , hurtig kalk eller frit kalk , kemiske formel CaO, er et hvidt krystallinsk stof, der reagerer med vand , mens generere en masse varme . Under denne reaktion dannes calciumhydroxid ( slækket kalk ) ifølge reaktionsligningen
uddannet. Hurtig kalk er opdelt i blød, medium og hård hurtig kalk .
Fremstilling
Calciumoxid produceres i større mængder ved forbrænding af kalk ( kalcinering ) i kalkovnen . Fra en temperatur på omkring 800 ° C afkalkes calciumcarbonat (normalt calcit i form af kalksten ), dvs. kuldioxid udvises, og der dannes calciumoxid.
Man skelner mellem brændt kalk og andre. ifølge deres reaktionshastighed (reaktivitet) af kalk med vand under slukningsprocessen:
- <2 min reaktionstid: blød kalk
- 2–6 min reaktionstid: medium kalk
- > 6 min reaktionstid: hårdt brændt kalk
Der er dog ikke mere præcise definitioner.
Reaktiviteten falder derfor med en højere affyringstemperatur. Forskellene er et resultat af den krystallitstørrelse af CaO, porevolumen og specifikt overfladeareal, der påvirkes af brændingstemperaturen og varighed (disse parametre brændingsprocessen omtales samlet som graden af brænding ).
Blødbrændt kalk produceres ved temperaturer på 900 til 1000 ° C, hårdt brændt kalk ved op til 1400 ° C, hvorved varigheden af temperatureksponeringen og frem for alt den petrografiske dannelse af kalksten spiller en rolle.
Calciumoxid opnås også ved termisk nedbrydning af calciumhydroxid, der nedbrydes til calciumoxid og vand ved 550 ° C under atmosfærisk tryk. Det calciumoxid, der dannes under disse betingelser, er ikke særlig krystallinsk og derfor meget reaktivt.
Calciumoxid (ud over calciumnitrid) dannes også, når calcium forbrændes i luften. Da elementært calcium er sjældent, udføres denne reaktion kun i forbindelse med laboratorietest.
Naturlig forekomst
Under de sanidinitiske facies betingelser kan ren kalksten nedbrydes til calciumoxid, hvis den nedsænkes i basaltisk lava ved høj temperatur under lavt tryk (dvs. nær jordens overflade) . Sådanne hændelser er meget sjældne, og på grund af den høje reaktivitet af calciumoxid observeres kun pseudomorfoser i naturlige klipper .
ejendomme
Brændt (uslækket) kalk (tidligere også kendt som levende kalk eller på latin calx viva ) er ekstremt ætsende, så kontakt med øjnene kan føre til blindhed.
Forløbet af opslæmningsprocessen og egenskaberne af den dannede slækkede kalk afhænger af sammensætningen og beskaffenheden af hurtigkalk. Slukningsreaktionen kan afsluttes efter et par sekunder, men kan også vare mere end et kvarter afhængigt af den indre overflade ( porøsitet ), den primære krystalstørrelse , graden af sintring og sammensætningen af hurtigkalk. Mens kalcineringsforløbet ved afbrænding af kalksten til hurtigkalk stort set er kontrollerbart og forudsigeligt, er det endnu ikke muligt at fremstille en tilfredsstillende prognose om reaktiviteten af det resulterende kalk blot ved at kende sammensætningen af udgangsmaterialet. Især spiller de nøjagtige betingelser, hvorunder forbrændingsprocessen finder sted, også en rolle.
brug
Brændt og derefter (med vand) slækket kalk anvendes i byggebranchen som blanding til mørtel og gips såvel som til industriel produktion af sandkalksten . Det er også en mindre del af cementklinker . I kemi anvendes stoffet også som et tørremiddel og til at absorbere kuldioxid. Andre anvendelsesområder for hurtigkalk er z. B. gødningskalk , produktion af calciumcarbid og dets anvendelse til produktion af kalkmørtel , kalkgips og kalkmaling og til anvendelse som neutraliseringsmiddel .
Et af de vigtigste anvendelsesområder er afsvovling af svinejern, hvor svovl [S] forekommer som en ledsager [FeS] og skal ekstraheres på vej til stålet (konverter). Kalk (CaO) blæses enten ind i svinejernet eller blandes med en omrører. Kalk kombineres med svovlet til dannelse af calciumsulfid [CaS], stiger til overfladen og afsættes der som slagge . Efter afsvovling fjernes dette med en skrabemaskine.
Den skyllede kalk bruges blandt andet som et alternativ til kalksten i røggasafsvovling . Den anvendte mængde er ca. 1,8 gange mindre end mængden af kalksten. Gipset (calciumsulfat) opnået fra hurtigkalk har en hvidhed på 80% og kan anvendes kommercielt. På grund af sin høje reaktivitet kræves lavere forbrugsmængder. Ulempen er dens betydeligt højere pris sammenlignet med kalksten.
Ved at reagere med klor kan calciumhydroxid omdannes til kloreret kalk .
Calciumoxid tilsættes til fødevarer som en surhedsregulator . Det tjener primært som en såkaldt teknisk hjælpestand, der ikke længere er til stede i den færdige mad. Det er generelt godkendt til fødevarer i EU som fødevaretilsætningsstof under betegnelsen E 529 uden maksimal mængdebegrænsning, men med den betingelse, at kun den teknisk krævede mængde anvendes ( quantum satis ).
Tidligere blev kalcium kaustisering af sodavand og kaliumchlorid, der blev brugt, hvad der var meget vigtigt for fremstilling af sæbe . Calciumoxid blev også brugt som kaustisk kalkladning fra kanoner og blinde potter kastet med katapulter .
Hurtig kalk kan også bruges i åbne marktoiletter ( udhus ) takket være dens lugtbindende virkning .
Det blev også brugt til at desinficere markedspladser og gravpladser.
Ulakeret kalk bruges lejlighedsvis i stedet for slækket kalk til desinficering af stalde ("kalk" af stalde). Det bør dog ikke komme i kontakt med halm eller lignende meget brandfarligt materiale, da temperaturen på omkring 180 ° C, som dannes ved reaktion med fugt, i sjældne tilfælde kan være tilstrækkelig til at antænde.
Som desinfektionsmiddel blev hurtig kalk i pulverform eller kalkmælk (blanding af hurtig kalk med vand) meget brugt i jernbanedrift, en gang til desinficering af toiletter i personbiler, men hovedsagelig til desinficering af kvægbiler ved hvidvask af væggene og gulvet med kalk .
Ifølge mindst en øjenvidnerapport blev kaustisk kalk distribueret på gulvet i togvogne under nazitiden, i det mindste i området i Izbica transitgetto , som transporterede ofrene for Holocaust til udryddelseslejrene . Da den kom i kontakt med fugtig hud på mennesker, forårsagede det fanger farlige forbrændinger.
Weblinks
- www.nassloeschkurve.de Informationsportal om calciumoxids reaktivitet med detaljerede videnskabelige forklaringer
Individuelle beviser
- ↑ Indtastning på E 529: Calciumoxid i den europæiske database for tilsætningsstoffer til fødevarer, adgang til den 29. december 2020.
- ↑ indtastning på calciumoxid i cosing database EU-Kommissionen, adgang den 28. december 2020.
- ↑ a b c d e f Indtastning af calciumoxid i GESTIS-stofdatabasen i IFA , adgang til den 14. februar 2017. (JavaScript krævet)
- ↑ Dataark calciumoxid (PDF) fra Merck , tilgængelig den 19. januar 2011.
- ↑ David R. Lide (red.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. udgave. (Internetversion: 2010), CRC Press / Taylor og Francis, Boca Raton, FL, indeks for brydning af uorganiske krystaller, s. 10-245.
- ↑ Schweizisk ulykkesforsikringsfond (Suva): Grænseværdier - aktuelle MAK- og BAT-værdier (søg efter 1305-78-8 eller calciumoxid ), adgang til den 2. november 2015.
- ↑ Dipl.-Ing. Bonar Marbun: Kinetics of the hydration of CaO and MgO , s. 2 og 4ff, afhandling, februar 2006, Det Naturvidenskabelige Fakultet, Clausthal University of Technology
- ↑ Walter Ehrenreich Tröger: Optisk bestemmelse af de bjergdannende mineraler . 2. udgave. bånd 2 . Schweizisk skæg, Stuttgart 1969, s. 69 .
- ↑ Jürgen Martin: 'Ulmer Wundarznei'. Introduktion - Tekst - Ordliste over et monument over tysk specialprosa fra det 15. århundrede. Königshausen & Neumann, Würzburg 1991 (= Würzburg medicinsk-historisk forskning. Bind 52), ISBN 3-88479-801-4 (også medicinsk afhandling Würzburg 1990), s. 141.
- ^ Wilhelm Hassenstein, Hermann Virl : Fyrværkeribogen fra 1420. 600 års tysk pulvervåben og våbensmed. Genoptryk af det første tryk fra 1529 med oversættelse til højtysk og forklaringer af Wilhelm Hassenstein. Verlag der Deutsche Technik, München 1941, s.109.
- ↑ Dipl.-Ing. Bonar Marbun: Kinetik for hydrering af CaO og MgO , s. 1 og 7f, afhandling, februar 2006, Fakultet for Natur- og materialevidenskab, Clausthal University of Technology
- ↑ University of Regensburg: Chemistry of (house) construction ( Memento of the original fra 27. april 2015 i internetarkivet ) Info: Arkivlinket er indsat automatisk og er endnu ikke kontrolleret. Kontroller original- og arkivlinket i henhold til instruktionerne, og fjern derefter denne meddelelse.
- ↑ Hermann von Tappeiner : Lærebog om narkotika teori og narkotika recept teori: Med særlig overvejelse af den tyske og østrigske farmakopé, Springer-Verlag, 15. udgave, 1922, s. 126. ( begrænset forhåndsvisning i Google bogsøgning)
- ↑ desinfektionsmidler, antiseptiske midler . I: Theodor Husemann : Håndbog om hele lægemiddelteorien. 2 bind, Berlin 1873–1875; 2. udgave. Springer, Berlin 1883, bind 1, s. 251. ( begrænset forhåndsvisning i Google-bogsøgning)
- ↑ ORF: Uslakeret kalk som brandrisiko
- ↑ Victor von Röll : Encyclopedia af jernbanesystemet . bånd 3 . Urban & Schwarzenberg , Berlin, Wien 1912, desinfektion, s. 272-281 ( zeno.org ).
- ↑ Madeleine Janssen: Polsk hemmelig agent Karski: "Som om jeg kæmpede mig gennem en masse død og forfald" . I: Spiegel Online . 16. maj 2018 ( online [adgang til 17. maj 2018]).
