کلسیم اکسید به صورت پودری سفید رنگ و ماده ای سوز آور، قلیایی و کریستالی در دمای اتاق وجود دارد که معمولاً با عنوان آهک های سرعتی یا سوخته شناخته می شود، یک ترکیب شیمیایی است که به طور گسترده خصوصا به عنوان کاتالیست کلسیم مورد استفاده قرار می گیرد.
اصطلاح پرکاربرد آهک با مواد معدنی حاوی کلسیم ارتباط دارد، که در آن کربنات ها، اکسیدها و هیدروکسیدهای کلسیم، سیلیکون، منیزیم، آلومینیوم و آهن غالب هستند. کلسیم اکسیدی که بدون واکنش در محصولات ساختمانی مانند سیمان، در طول پردازش زنده مانده می ماند، آهک آزاد نامیده می شود. اکسید کلسیم در نسبت ۱: ۱ عضو کلاس اکسیدهای کلسیم و اکسیژن است. کلسیم اکسید به شکل توده های سخت، بی بو، خاکستری و سفید به نظر می رسد.
ترکیباتی مانند آهک (اکسید کلسیم) توسط رومیان در قرن اول تحت نام کالکس تهیه شده است. اطلاعات آن مربوط به سال حدود ۹۷۵ میلادی می شود که گچ پاریس (سولفات کلسیم، CaSO۴، گچ کم آب) برای تنظیم استخوان های شکسته استفاده می شد.
سایر ترکیبات کلسیم مورد استفاده در گذشته، شامل سنگ آهک (CaCO۳، کربنات کلسیم) است. کلسیم اکسید یک ترکیب تحریک کننده قوی برای پوست، چشم ها و غشاهای مخاطی است که معمولا در حشره کش ها و کودها هم استفاده می شود.
خواص و مشخصات شناسایی
| خواص | مشخصات |
| دانسیته (g/cm۳) ۳/۳۴ | فرمول شیمیایی CaO |
| نقطه ذوب (۰C) 2613 | وزن مولکولی (g/mol) 56/0774 |
| نقطه جوش (۰C) 2850 | شماره (CAS No) 1305-78-8 |
| حلالیت در آب: برای تشکیل کلسیم هیدروکسید واکنش می دهد! | ساختار کریستال مکعبی |
تولید کلسیم اکسید
سنگ آهک حاوی ناخالصی ها است، که در درجه اول CaCO۳ است که در دمای بالا تجزیه حرارتی می شود و در نتیجه اکسید کلسیم را تشکیل می دهد:
CaCO۳ ↔ گرما + CaO + CO۲
این کار با گرم کردن مواد در حدود ۸۲۵ درجه سانتیگراد و فرآیندی به نام “کلسیناسیون” یا سوزاندن آهک، برای آزاد کردن یک مولکول CO۲ انجام می شود. این فرایند برگشت پذیر است، زیرا پس از خنک شدن محصول، سریع و بلافاصله شروع به جذب دی اکسید کربن از هوا می کند، تا پس از گذشت زمان کافی، کاملاً به کربنات کلسیم برگردد.
کاربردها
اکسید کلسیم بسیار فاسد شدنی است و به شدت با آب واکنش نشان می دهد. یک ماده نسبتاً ارزان است که با تشکیل هیدرات، کلسیم هیدروکسید، مانند معادله زیر، انرژی گرمایی تولید می کند:
(CaO(s) + H۲O(l) ⇒ Ca(OH)۲ (aq) (ΔHf = −۶۳.۷ kJ/mol of CaO
در مطالعه ایی که محققان اسپانیایی در سال ۲۰۰۷ منتشر کرده اند، به بررسی فعالیت های کلسیم اکسید فعال به عنوان یک کاتالیزور در تولید بیودیزل با ترانس استریفیکاسیون تری گلیسیریدها با متانول می پردازد.
در این مقاله، سه جنبه اساسی مورد بررسی قرار گرفت: نقش H۲O و CO۲ در زوال عملکرد کاتالیزوری در اثر تماس با هوا، ثبات کاتالیزور با استفاده مجدد در به کاربردن های مکرر و شخصیت ناهمگن واکنش کاتالیزوری می باشد.
دوستان عزیز، در صورت تمایل برای مطالعه جزئیات این کار می تونید فایل اصلی مقاله را از اینجا دانلود و مطالعه بفرمایید. چند نمونه از موارد مصارف صنعتی کلسیم اکسید عبارتند از کاربرد آن در:
– ساینده ها
– چسب ها و مواد شیمیایی درزگیر
– جاذب و جاذب
– کاتالیزور
– سیمان
– مهار کننده های خوردگی و ضد پوسته پوسته شدن
– ماده خشک کن
– پرکننده ها
– واسطه ها
– روان کننده ها و مواد افزودنی روان کننده
– اکسید کننده / کاهش دهنده مواد
– رنگدانه ها
– مواد نسوز
– تصفیه آب
سمیت
اکسید کلسیم به دلیل واکنش پذیری شدید و سریع آهک با آب، هنگام استنشاق یا تماس با پوست یا چشم های مرطوب باعث تحریک شدید می گردد. استنشاق این ماده ممکن است باعث سرفه، عطسه، تنفس شدید شود وحتی می تواند به علت اثرات شدید و ایجاد زخم به نوعی موجب سوختگی اعضای داخلی بدن مانند دیواره داخلی بینی و معده شود!
اگرچه اکسید کلسیم خطر آتش سوزی ندارد، اما واکنش سریع آن با آب می تواند گرمای کافی را برای آتش گرفتن مواد قابل احتراق آزاد کند، بنابراین بهتر است به دور از مواد آتش زا ذخیره و نگه داری گردد.
منابع: