Persamaan tindak balas air kalsium oksida. Kalsium oksida: sifat, penyediaan, penggunaan

Sebatian tak organik, alkali kalsium. Formulanya ialah Ca(OH) 2 . Oleh kerana bahan ini telah diketahui oleh manusia sejak zaman purba, ia mempunyai nama tradisional: limau nipis, air limau, susu kapur, gebu.

Fluff adalah serbuk yang dibahagikan halus. Susu kapur ialah suspensi akueus alkali, cecair putih legap. Air kapur adalah larutan alkali berair yang jelas, diperoleh selepas menapis susu kapur.

Kapur berslak dinamakan sempena kaedah pengeluaran: kapur cepat (kalsium oksida) dituangkan dengan air (dipadamkan).

Hartanah

Serbuk kristal putih halus, tidak berbau. Sangat tidak larut dalam air, tidak larut sepenuhnya dalam alkohol, mudah larut dalam asid nitrik dan hidroklorik cair. Ia kalis api dan juga menghalang kebakaran. Apabila dipanaskan, ia terurai menjadi air dan kalsium oksida.

Alkali kuat. Ia memasuki tindak balas peneutralan dengan asid untuk membentuk garam - karbonat. Apabila berinteraksi dengan logam, hidrogen yang mudah meletup dan mudah terbakar dibebaskan. Bertindak balas dengan karbon oksida (IV) dan (II), dengan garam.

Reaksi mendapatkan kalsium hidroksida dengan kaedah "pelindapkejutan" berlaku dengan pelepasan haba yang besar, air mula mendidih, larutan kaustik disembur ke arah yang berbeza - ini mesti diambil kira semasa bekerja.

Langkah berjaga-jaga

Sentuhan dengan kulit zarah serbuk kering atau titisan larutan kalsium hidroksida menyebabkan kerengsaan, gatal-gatal, luka bakar kimia, ulser dan kesakitan yang teruk. Kerosakan mata boleh menyebabkan kehilangan penglihatan. Pengambilan bahan menyebabkan pembakaran tekak mukus, muntah, cirit-birit berdarah, penurunan tekanan yang mendadak, kerosakan pada organ dalaman. Penyedutan zarah habuk boleh menyebabkan bengkak tekak yang menyebabkan kesukaran bernafas.

Sebelum menghubungi ambulans:
- sekiranya berlaku keracunan, beri mangsa minum susu atau air;
- jika bahan kimia masuk ke dalam mata atau pada kulit, maka kawasan yang rosak harus dibasuh dengan banyak air selama sekurang-kurangnya seperempat jam;
- jika reagen terhidu secara tidak sengaja, maka mangsa mesti dibawa keluar dari bilik dan diberikan udara segar.

Bekerja dengan kalsium hidroksida hendaklah berada di kawasan pengudaraan yang baik menggunakan peralatan perlindungan: sarung tangan getah, cermin mata dan alat pernafasan. Eksperimen kimia hendaklah dijalankan dalam hud wasap.

Permohonan

Dalam industri pembinaan, reagen kimia ditambah kepada larutan pengikat, plaster, kapur, mortar gipsum; berdasarkannya, bata silikat dan konkrit dibuat; dengan bantuannya menyediakan tanah sebelum meletakkan permukaan jalan. Memutih bahagian kayu struktur dan pagar memberikan mereka sifat tahan api dan melindunginya daripada pereputan.
- Untuk peneutralan gas asid dalam metalurgi.
- Untuk mendapatkan minyak pepejal dan aditif minyak - dalam industri penapisan minyak.
- Dalam industri kimia - untuk pengeluaran alkali natrium dan kalium, peluntur ("peluntur"), kalsium stearat, asid organik.
- Dalam kimia analitik, air kapur berfungsi sebagai penunjuk karbon dioksida (menyerapnya, ia menjadi keruh).
- Dengan bantuan kalsium hidroksida, air kumbahan dan industri disucikan; meneutralkan asid air yang memasuki sistem bekalan air untuk mengurangkan kesan menghakisnya; keluarkan karbonat daripada air (lembutkan air).
- Ca(OH) 2 digunakan untuk membuang rambut dari kulit dalam perniagaan kulit.
- Aditif makanan E526 dalam industri makanan: pengatur keasidan dan kelikatan, pengeras, pengawet. Digunakan dalam pembuatan jus dan minuman, kuih-muih dan produk tepung, perapan, garam, makanan bayi. Ia digunakan dalam pengeluaran gula.
- Dalam pergigian, susu kapur digunakan untuk membasmi kuman saluran akar.
- Untuk rawatan luka bakar asid - dalam perubatan.
- Dalam pertanian: cara untuk mengawal pH tanah; sebagai racun serangga semulajadi terhadap kutu, kutu, kumbang; untuk penyediaan racun kulat popular "campuran Bordeaux"; untuk memutihkan batang pokok daripada perosak dan selaran matahari; sebagai ubat antimikrob dan antikulat untuk menyimpan sayur-sayuran di gudang; sebagai baja mineral.
- Kalsium hidroksida mengurangkan rintangan elektrik tanah, jadi ia dirawat dengan tanah apabila memasang pembumian.
- Reagen kimia digunakan dalam penghasilan ebonit, pelapik brek, krim penyingkiran rambut.

Anda boleh membeli limau nipis pada harga yang berpatutan, runcit dan borong, dengan penghantaran atau pengambilan di kedai kimia PrimeChemicalsGroup.

Kalsium hidroksida, atau secara tradisinya dipanggil kapur serak atau gebu, ialah sebatian tak organik dengan formula kimia Ca(OH)2.

Mendapatkan kalsium hidroksida pada skala industri adalah mungkin dengan mencampurkan kalsium oksida dengan air, proses ini dipanggil pelindapkejutan.

Dalam keadaan makmal, mendapatkan kalsium hidroksida adalah mungkin dengan mencampurkan larutan akueus kalsium klorida dan natrium hidroksida. Dalam bentuk mineral, kalsium hidroksida terdapat dalam beberapa batuan gunung berapi, dalam dan metamorf. Kalsium hidroksida juga diperoleh dengan membakar arang batu.

Secara berlebihan, kalsium hidroksida terkandung dalam air yang agresif, yang mampu melarutkan batu.

Penggunaan kalsium hidroksida

Kalsium hidroksida telah digunakan secara meluas dalam penghasilan bahan binaan seperti kapur, plaster dan mortar gipsum. Ia digunakan sebagai pengganti yang murah untuk alkali dalam bentuk buburan (susu kapur) yang digunakan dalam penyamakan kulit untuk menghilangkan rambut dari kulit, serta dalam pengeluaran gula dan untuk memutihkan batang pokok.

Air kapur ialah larutan akueus tepu kalsium hidroksida putih. Sifat antasid kalsium hidroksida digunakan secara perubatan untuk merawat luka bakar asid.
Sifat berguna kalsium hidroksida ialah keupayaannya untuk bertindak sebagai flokulan yang memurnikan air sisa daripada zarah terampai dan koloid. Ia juga digunakan untuk menaikkan pH air, kerana air secara semula jadi mengandungi asid yang boleh menghakis paip paip.

Kalsium hidroksida juga digunakan secara meluas dalam industri seperti:

• Pembinaan jalan raya - untuk meningkatkan kualiti tanah tanah;
• Pengeluaran logam – kalsium hidroksida disuntik ke dalam aliran gas buangan untuk meneutralkan asid seperti fluorida dan klorida sebelum dibebaskan ke atmosfera;
• Dalam industri penapisan minyak - untuk pengeluaran aditif kepada minyak;
• Dalam industri kimia - untuk pengeluaran kalsium stearat;
• Dalam industri petrokimia - untuk pengeluaran minyak pepejal pelbagai jenis;
• Pengeluaran bahan pengawet antikulat dan antimikrob - untuk menyimpan sayur-sayuran dalam hangar.

Kalsium hidroksida digunakan sebagai bahan tambahan kepada air laut untuk mengurangkan CO 2 atmosfera dan mengurangkan kesan rumah hijau.

Juga, kalsium hidroksida digunakan sebagai alternatif semula jadi kepada racun serangga, berkesan dalam memerangi kutu, kutu, kumbang dan muka mereka.

Dalam pembinaan, kalsium hidroksida digunakan untuk mengapur pagar kayu dan kasau lapis untuk melindungi bahan daripada pereputan dan kebakaran, serta untuk menyediakan konkrit silikat dan mortar kapur.

Kalsium hidroksida juga terlibat dalam pembuatan ebonit, peluntur, campuran tangki, krim depilatory dan pelapik brek.

Sifat kalsium hidroksida untuk mengurangkan kerintangan tanah digunakan dalam pembinaan pusat pembumian untuk kejuruteraan elektrik.

Dalam pergigian, kalsium hidroksida digunakan sebagai pembasmi kuman untuk saluran akar.

Dalam industri makanan, kalsium hidroksida digunakan secara berlebihan sebagai bahan tambahan makanan E526, yang ditambah semasa pengeluaran:

• Tebu;
• Minuman beralkohol dan bukan alkohol;
• jurutera kuasa;
• jus buah-buahan;
• Makanan bayi;
• timun jeruk;
• garam makanan;
• Gula-gula dan gula-gula;
• produk koko;
• Kek jagung;
• Produk tepung dan pastri.

Di Sepanyol, kalsium hidroksida digunakan untuk membuat hominy, kerana dipercayai ia menyumbang kepada penyerapan hidangan yang lebih baik.

Suku kaum India asli Amerika menggunakan kalsium hidroksida sebagai ramuan dalam Yapu, tembakau psychedelic yang diperbuat daripada benih pokok kekacang Anadenantera.

Di Afghanistan, kalsium hidroksida digunakan dalam pengeluaran tembakau Niswar, yang diperbuat daripada daun tembakau segar, nila, buah pelaga, mentol, mentega, kalsium hidroksida, dan abu kayu. Penduduk Afghanistan juga menggunakan kalsium hidroksida sebagai cat untuk rumah adobe mereka. Pengguna terbesar kalsium hidroksida di dunia ialah negara seperti Afghanistan, Pakistan, India, Sweden dan Norway.

Sifat kalsium hidroksida

Kalsium hidroksida - kristal tidak berwarna atau serbuk putih tidak berbau, yang, apabila dipanaskan hingga 580 ° C, terurai menjadi kalsium oksida dan air.

Jisim molar kalsium hidroksida ialah 74.093 g/mol, ketumpatan 2.211 g/cm3, keterlarutan dalam air 0.189 g/100 ml, keasidan (pKa) 12.4, indeks biasan 1.574.

Kalsium hidroksida tidak larut dalam alkohol.

Kemudaratan kalsium hidroksida

Jika kalsium hidroksida bersentuhan dengan kulit, kerengsaan teruk, kegatalan, luka bakar kimia dan nekrosis kulit berlaku.

Pengambilan kalsium hidroksida secara tidak sengaja melalui mulut menyebabkan sakit tekak yang teruk, mulut terbakar, sakit perut, muntah, najis berdarah, dan penurunan tekanan darah. PH darah juga meningkat, ia menjadi terlalu alkali, yang boleh menyebabkan kerosakan pada organ dalaman.

Apabila serbuk kalsium hidroksida disedut melalui hidung atau mulut, tekak akan membengkak, yang boleh menyekat atau menyukarkan pernafasan. Jika zarah kalsium hidroksida memasuki paru-paru, rawatan perubatan kecemasan diperlukan.

Apabila kalsium hidroksida masuk ke dalam mata, kehilangan penglihatan berlaku, disertai dengan kesakitan yang teruk.

Menyediakan pertolongan cemas untuk keracunan kalsium hidroksida

Jika kalsium hidroksida telah ditelan, minum segelas air atau susu.

Sekiranya terkena kalsium hidroksida pada kulit atau mata, bilas kulit dan mata yang terjejas dengan air yang banyak selama sekurang-kurangnya 15 minit.

Jika kalsium hidroksida disedut, segera pindah ke udara segar dan hubungi ambulans.

limau nipis- bahan kimia, asas kuat. Ia adalah serbuk putih, kurang larut dalam air. Diperolehi melalui interaksi kalsium oksida (kapur cepat) dengan air (proses dipanggil "lime slaking"): CaO + H2O → Ca(OH)2. Tindak balas ini adalah eksotermik, dengan pembebasan 16 kcal (67 kJ) setiap mol. Apabila memutih bilik. Apabila memutih pagar kayu dan kasau salutan - untuk melindungi daripada pereputan dan kebakaran. Untuk penyediaan mortar kapur. Kapur telah digunakan untuk membina batu sejak zaman purba. Campuran biasanya disediakan dalam perkadaran berikut: tiga hingga empat bahagian pasir (mengikut berat) ditambah kepada satu bahagian campuran kalsium hidroksida (kapur berslak) dengan air. Dalam kes ini, campuran menjadi pejal mengikut tindak balas: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O. Ini adalah tindak balas eksotermik, pembebasan tenaga ialah 27 kcal (113 kJ). Pada masa yang sama, pembentukan kalsium silikat berlaku: CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2. Seperti yang dapat dilihat daripada tindak balas, air dibebaskan semasa tindak balas. Ini adalah faktor negatif, kerana di dalam bilik yang dibina dengan mortar kapur, kelembapan yang tinggi kekal untuk masa yang lama. Dalam hal ini, dan juga disebabkan oleh beberapa kelebihan lain berbanding kalsium hidroksida, simen telah praktikal menggantikannya sebagai pengikat untuk mortar. Untuk penyediaan konkrit silikat. Komposisi konkrit silikat adalah sama dengan komposisi mortar kapur, tetapi ia disediakan dengan kaedah yang berbeza - campuran kalsium oksida dan pasir kuarza tidak dirawat dengan air, tetapi dengan wap panas lampau (174.5-197.4 ° C) dalam autoklaf pada tekanan 9-15 atmosfera. Untuk menghapuskan kekerasan air berkarbonat (pelembutan air). Tindak balas berjalan mengikut persamaan: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O.

kalsium oksida(kapur cepat) - bahan kristal putih, sebatian CaO. Kapur cepat dan hasil interaksinya dengan air - Ca (OH) 2 (kapur berslak atau "fluff") digunakan secara meluas dalam industri pembinaan. Dalam industri, kalsium oksida diperoleh melalui penguraian terma batu kapur (kalsium karbonat): CaCO3 = CaO + CO2. Juga, kalsium oksida boleh diperolehi melalui interaksi bahan mudah: 2Ca + O2 = 2CaO atau melalui penguraian terma kalsium hidroksida dan garam kalsium beberapa asid yang mengandungi oksigen:

2Ca(NO3)2 = 2CaO + 4NO2 + O2. Isipadu utama digunakan dalam pembinaan sebagai simen kapur - apabila dicampur dengan air, kalsium oksida bertukar menjadi hidroksida, yang selanjutnya, menyerap karbon dioksida dari udara, mengeras dengan kuat, bertukar menjadi kalsium karbonat. Walau bagaimanapun, pada masa ini, mereka cuba untuk tidak menggunakan simen kapur dalam pembinaan bangunan kediaman, kerana struktur yang dihasilkan mempunyai keupayaan untuk menyerap dan mengumpul kelembapan. Secara kategorinya tidak boleh diterima untuk menggunakan simen kapur semasa meletakkan relau - disebabkan oleh penguraian terma dan pembebasan karbon dioksida yang menyesakkan nafas ke udara. Ia juga mendapati beberapa kegunaan sebagai bahan refraktori yang berpatutan dan murah - kalsium oksida bercantum mempunyai beberapa rintangan terhadap air, yang membolehkan ia digunakan sebagai refraktori di mana penggunaan bahan yang lebih mahal adalah tidak praktikal. Sebilangan kecil kalsium oksida juga digunakan dalam amalan makmal untuk mengeringkan bahan yang tidak bertindak balas dengannya. Dalam industri makanan, ia didaftarkan sebagai bahan tambahan makanan E-529. Kalsium oksida adalah salah satu oksida asas. Ia larut dalam air dengan pembebasan tenaga, membentuk kalsium hidroksida: CaO + H2O ↔ Ca(OH)2 + 63.7 kJ/mol. Bagaimana oksida asas bertindak balas dengan oksida berasid dan asid, membentuk garam: 1. CaO + SO2 = CaSO3 2. CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O

Sebatian kalsium semulajadi. Oleh kerana aktiviti kimia tinggi kalsium dalam bentuk bebas di alam semula jadi tidak dijumpai. Kalsium menyumbang 3.38% daripada jisim kerak bumi (tempat ke-5 yang banyak selepas oksigen, silikon, aluminium dan besi). Kandungan unsur dalam air laut ialah 400 mg/l. Isotop. Kalsium berlaku di alam semula jadi sebagai campuran enam isotop: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca dan 48Ca, antaranya yang paling biasa - 40Ca - ialah 96.97%. Daripada enam isotop kalsium yang wujud secara semula jadi, lima adalah stabil. Isotop 48Ca keenam, yang paling berat daripada enam dan sangat jarang (kelimpahan isotopnya hanya 0.187%), baru-baru ini ditemui mengalami pereputan beta berganda dengan separuh hayat 5.3×1019 tahun. dalam batuan dan mineral. Kebanyakan kalsium terkandung dalam komposisi silikat dan aluminosilikat pelbagai batu (granit, gneisses, dll.), terutamanya dalam feldspar - anorthite Ca. Dalam bentuk batuan sedimen, sebatian kalsium diwakili oleh kapur dan batu kapur, yang terdiri terutamanya daripada mineral kalsit (CaCO3). Bentuk kristal kalsit - marmar - ditemui dalam alam semula jadi lebih jarang. Mineral kalsium seperti kalsit CaCO3, anhidrit CaSO4, alabaster CaSO4 0.5H2O dan gipsum CaSO4 2H2O, fluorit CaF2, apatit Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), dolomit MgCO3 CaCO3 agak meluas. Kehadiran garam kalsium dan magnesium dalam air semula jadi menentukan kekerasannya. Kalsium, yang berhijrah dengan kuat dalam kerak bumi dan terkumpul dalam pelbagai sistem geokimia, membentuk 385 mineral (keempat dari segi bilangan mineral). Penghijrahan dalam kerak bumi. Dalam penghijrahan semula jadi kalsium, peranan penting dimainkan oleh "keseimbangan karbonat" yang dikaitkan dengan tindak balas boleh balik interaksi kalsium karbonat dengan air dan karbon dioksida untuk membentuk bikarbonat larut: CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca (HCO3) 2 ↔ Ca2+ + 2HCO3− ke kanan bergantung pada kepekatan karbon dioksida). dalam biosfera. Sebatian kalsium terdapat dalam hampir semua tisu haiwan dan tumbuhan. Sebilangan besar kalsium adalah sebahagian daripada organisma hidup. Dalam tisu hidup manusia dan haiwan, 1.4-2% Ca (mengikut pecahan jisim); dalam badan manusia seberat 70 kg, kandungan kalsium adalah kira-kira 1.7 kg (terutamanya dalam komposisi bahan antara sel tisu tulang).

magnesium oksida- sebatian kimia dengan formula MgO, kristal tidak berwarna, tidak larut dalam air, kalis api dan letupan. Mudah bertindak balas dengan asid cair dan air untuk membentuk garam dan Mg(OH)2: MgO + 2HCl(dil.) → MgCl2 + H2O; MgO + H2O → Mg(OH)2. Diperolehi dengan memanggang mineral magnesit dan dolomit. 2Mg + O2 = 2MgO. Dalam industri, ia digunakan untuk pengeluaran refraktori, simen, penapisan produk petroleum, sebagai pengisi dalam pengeluaran getah. Magnesium oksida ultralight digunakan sebagai pelelas yang sangat halus untuk membersihkan permukaan, terutamanya dalam industri elektronik. Dalam perubatan, ia digunakan untuk meningkatkan keasidan jus gastrik, kerana ia disebabkan oleh kandungan asid hidroklorik yang berlebihan. Magnesia terbakar juga diambil sekiranya asid tertelan secara tidak sengaja ke dalam perut. Ia didaftarkan dalam industri makanan sebagai bahan tambahan makanan E530. Ia adalah pemantul mutlak - bahan dengan pekali pantulan sama dengan kesatuan dalam jalur spektrum luas. Ia boleh digunakan sebagai standard yang tersedia untuk putih.

Simen Magnesia- sejenis pengikat bukan organik berasaskan magnesium oksida, dicampur dengan klorida dan / atau magnesium sulfat. magnesium oksida. Ia boleh didapati daripada magnesit MgCO3 atau dolomit dengan pengkalsinan pada suhu tertentu, diikuti dengan pengisaran. Bergantung pada jenis bahan mentah yang digunakan, ia dipanggil magnesit kaustik atau dolomit kaustik. magnesium klorida. Selalunya digunakan sebagai pengedap. Magnesium sulfat. Kurang biasa digunakan sebagai pengedap daripada magnesium klorida. Membolehkan anda mencapai rintangan air yang lebih besar, tetapi dengan sedikit kehilangan kekuatan bahan. Pengerasan cepat, kekuatan boleh dicapai yang tinggi. Lekatan yang tinggi pada kayu.

Pengikat gipsum. Bahan mentah untuk penghasilan pengikat gipsum ialah batuan sulfat yang mengandungi terutamanya mineral gipsum dihidrat. Semasa rawatan haba, gipsum semulajadi secara beransur-ansur kehilangan sebahagian daripada air yang terikat secara kimia, dan pada suhu 110 hingga 180 ° C ia menjadi gipsum separa akueus. Selepas pengisaran halus produk terkalsin ini, pengikat gipsum diperolehi. Semasa rawatan haba gipsum semula jadi dalam radas tertutup rapat dan, akibatnya, pada tekanan wap tinggi, air terikat secara kimia dilepaskan dalam keadaan cair-titik dengan pembentukan-pengubahsuaian gipsum separa akueus pada suhu kira-kira 95 .. 100 ° C.<.P>Kedua-dua pengubahsuaian gipsum hemihidrat berbeza antara satu sama lain: pengubahsuaian hemihidrat dicirikan oleh struktur berbutir kasar. Pengikat gipsum dibahagikan secara bersyarat kepada bangunan, pengacuan dan gipsum berkekuatan tinggi. Binaan gipsum ialah hasil pembakaran gipsum dihidrat yang dibahagikan halus. Dalam sesetengah tumbuhan, selepas pembakaran, gipsum tertakluk kepada pengisaran sekunder. Ia tergolong dalam pelbagai jenis pengikat gipsum berhablur halus, yang meningkatkan permintaan air apabila mencampurkan gipsum bangunan dengan air kepada ketekalan doh standard. Dalam keadaan keras, ia mempunyai kekuatan rendah - 2 ... 16 MPa. Tetapi kekuatan mampatan berkurangan dengan pembasahan sampel.

Kekerasan air. Kaedah penyingkiran. Mengikut nilai jumlah kekerasan, air lembut (sehingga 2 mg-eq / l), kekerasan sederhana (2-10 mg-eq / l) dan air keras (lebih daripada 10 mg-eq / l) dibezakan. melembutkan. Berdasarkan air mendidih, akibatnya, kalsium dan magnesium bikarbonat yang tidak stabil secara terma terurai dengan pembentukan skala: Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2 + H2O. Mendidih mengeluarkan hanya kekerasan sementara (karbonat). Menemui aplikasi dalam kehidupan seharian. Pelembutan reaktif. Kaedah ini adalah berdasarkan penambahan soda abu Na2CO3 atau limau nipis Ca(OH)2 ke dalam air. Dalam kes ini, garam kalsium dan magnesium masuk ke dalam sebatian tidak larut dan, akibatnya, mendakan. Sebagai contoh, penambahan kapur slaked membawa kepada penukaran garam kalsium kepada karbonat tidak larut: a(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O tujuan: Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2 ↓ + 6NaHCO3 3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4 Kalsium dan magnesium ortofosfat sangat sukar larut dalam air, oleh itu ia mudah diasingkan melalui penapisan mekanikal. Kaedah ini dibenarkan pada penggunaan air yang agak tinggi, kerana ia dikaitkan dengan penyelesaian beberapa masalah khusus: penapisan sedimen, dos reagen yang tepat. Kationisasi. Kaedah ini berdasarkan penggunaan pemuatan butiran pertukaran ion (paling kerap resin pertukaran ion). Pemuatan sedemikian, apabila terkena air, menyerap kation garam kekerasan (kalsium dan magnesium, besi dan mangan). Sebaliknya, bergantung kepada bentuk ion, memberikan ion natrium atau hidrogen. Kaedah ini masing-masing dipanggil Na-kationisasi dan H-kationisasi. Dengan beban pertukaran ion yang dipilih dengan betul, kekerasan air berkurangan dengan kationisasi natrium satu peringkat kepada 0.05-0.1 mg-eq / l, dengan dua peringkat - sehingga 0.01 mg-eq / l. Dalam industri, dengan bantuan penapis pertukaran ion, ion kalsium dan magnesium digantikan dengan ion natrium dan kalium, mendapatkan air lembut. Osmosis terbalik. Kaedah ini berdasarkan laluan air melalui membran separa telap (biasanya poliamida). Bersama-sama dengan garam kekerasan, kebanyakan garam lain juga dikeluarkan. Kecekapan pembersihan boleh mencapai 99.9%. Kaedah ini telah menemui aplikasi terbesar dalam sistem isi rumah untuk penyediaan air minuman. Sebagai kelemahan kaedah ini, perlu diperhatikan keperluan untuk penyediaan awal air yang dibekalkan ke membran osmosis terbalik. Elektrodialisis. Ia berdasarkan penyingkiran garam dari air di bawah tindakan medan elektrik. Penyingkiran ion bahan terlarut berlaku disebabkan oleh membran khas. Begitu juga apabila menggunakan teknologi reverse osmosis, garam lain dikeluarkan, sebagai tambahan kepada ion kekerasan. Air boleh ditulenkan sepenuhnya daripada garam kekerasan melalui penyulingan.

unsur-R. Unsur Kumpulan 3A termasuk boron, aluminium, galium, indium dan talium. Di peringkat luar, atom mereka mengandungi 3 elektron (s2p1). Dalam keadaan tidak teruja, terdapat 1 elektron p tidak berpasangan, dalam keadaan teruja, terdapat 3 elektron tidak berpasangan. Unsur-unsur kumpulan ini selalunya membentuk tiga ikatan. Keadaan pengoksidaan biasa ialah +3, dan hanya talium yang mempamerkan keadaan pengoksidaan +1 dan +3. 1. Atom boron dikuasai oleh sifat bukan logam, kerana ia mempunyai jejari atom yang kecil dan keelektronegatifan yang agak tinggi. Apabila jejari atom bertambah, sifat logam meningkat. Aluminium, galium, indium, talium adalah logam amfoterik. Pada

dua unsur terakhir dikuasai oleh sifat logam. 2. Unsur kumpulan 3A membentuk oksida dan hidroksida dengan formula am E2O3 dan E(OH)3. B2O3 - oksida berasid, boron hidroksida - B (OH) 3 dikenali sebagai asid borik (H3BO3), Al2O3, Ga2O3, In2O3, Tl2O3 - oksida amfoterik, Al (OH) 3, Ga (0H) 3, In (OH) 3 , Tl(OH)3 - hidroksida amfoterik. Tl2O ialah oksida asas, TlOH ialah hidroksida asas. 3. Semua oksida (kecuali B2O3), hidroksida (kecuali H3BO3) kurang larut dalam air. Garam aluminium, galium, indium, talium tertakluk kepada hidrolisis. BOR. Mineral utama ialah boraks - Na2B4O7. Boron bukan logam, keadaan pengoksidaan biasa +3 dan -3, diperoleh dengan pengurangan oksidanya dengan magnesium: B2O3 + 3Mg = 2B + 3MgO, Boron bukan logam, keadaan pengoksidaan ciri +3 dan -3. Ia larut dalam asid pengoksidaan, tetapi tidak membentuk garam seperti Al, Ga, In, Tl, tetapi bertukar menjadi asid borik. 2B + 3H2SO4 conc. = 2H3BO3 + 3SO2 B + 3HNO3 conc. = H3BO3 + 3NO2. Apabila dipanaskan, boron bertindak balas dengan oksigen, halogen, sulfur, nitrogen,

membentuk, masing-masing, B2O3, BCl3, B2S3, BN, dan dengan hidrogen - borohidrida B2H6 -

diborane, B4H10 - tetraborane. Boron oksida - B2O3 - asid oksida, larut dalam

air memberikan asid borik lemah - H3BO3 . Asid borik ialah pepejal putih

bahan, apabila dipanaskan, kehilangan air, bertukar menjadi asid tetraborik,

dan kemudian menjadi boron oksida. Di bawah tindakan alkali pada asid borik,

garam asid tetraborik. B2O3 + 3H2O = 2H3BO3; 4H3BO3 H2B4O7 + 5H2O 2B2O3 + H2O 4H3BO3 + 2NaOH = Na2B4O7 + 7H2O boraks - baja. aluminium- logam perak-putih, mudah mengalirkan arus elektrik, membentuk aloi dengan logam lain. Keadaan pengoksidaan ciri ialah +3. Logam yang agak aktif dan memasuki banyak tindak balas. Walau bagaimanapun, di udara ia ditutup dengan filem oksida yang kuat (Al2O3), yang tidak dikeluarkan semasa pemesinan dan pemanasan, yang menjadikan produk aluminium tahan terhadap pengaruh luar. Kehadiran filem oksida memberikan refraktori kepada aluminium (20500C), manakala aluminium, tanpa lapisan pelindung, cair pada 660oC. Sifat kimia aluminium 1. Interaksi dengan oksigen. Filem pelindung menghalang pengoksidaan dalam udara. Tetapi dengan pengisaran halus dan penyingkiran filem oksida (dengan rendaman dalam alkali panas), aluminium terbakar dengan kecemerlangan yang mempesonakan, dengan pembentukan aluminium oksida, dan dengan kehadiran air - aluminium hidroksida. 4Al + 3O2 = 2Al2O3 4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3. 2. Unsur bertindak balas secara aktif dengan bukan logam, terbakar dalam suasana fluorin dan klorin, bergabung dengan bromin, iodin, sulfur, nitrogen, fosforus, karbon apabila dipanaskan. Ia tidak berinteraksi secara langsung dengan hidrogen dan hidrida jenis (AlH3)n diperoleh secara tidak langsung. 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3; Nitrida, fosfida, sulfida, karbida tidak stabil secara hidrolitik: 2AlN + 3H2O = Al(OH)3 + NH3. Apabila dipanaskan, aluminium membentuk aluminium oksida dengan air, dan tanpa pemanasan, aluminium hidroksida. 2Al + 3H2O = Al2O3 + 3H2. Oleh kerana pertalian tinggi untuk oksigen, aluminium mengambil oksigen daripada oksida logam. Tindak balas ini diteruskan dengan pembebasan sejumlah besar haba. Aluminium serbuk digunakan untuk mendapatkan dan mengimpal logam, dan campuran serbuk aluminium dan Fe3O4 dipanggil termit. 3Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O3 (3500oC). 5. Aluminium menyesarkan logam kurang aktif daripada larutan garam. Al + 3CuCl2 = 3Cu + 2AlCl3. 6. Aluminium larut dalam asid bukan pengoksida dengan pembebasan hidrogen. 2Al + 3H2SO4 dil. = Al2(SO4)3 + 3H2. Aluminium dipasifkan dengan H2SO4 dan HNO3 pekat, jadi asid ini boleh disimpan dalam bekas aluminium, tetapi bertindak balas dengan asid nitrik cair. Al + 4HNO3 dil. = Al(NO3)3 + NO + 2H2O.8. Aluminium larut dalam alkali dengan pembebasan hidrogen. 2Al + 2KOH + 6H2O = 2K + 3H2. 9. Aluminium larut dalam larutan agen pengoksidaan dan aloi dengan agen pengoksida: 10Al + 6KMnO4 + 24H2SO4 = 5Al2(SO4)3 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 24H2O. Mendapatkan aluminium. Kaedah utama ialah elektrolisis leburan alumina. Katod elektrolisis: Al + 3 + 3e \u003d Al0 2Al2O3 4Al + 3O2 anod: 2O-2 - 4e \u003d O20. Aluminium oksida-bahan refraktori putih. Varieti semula jadi - korundum, delima, nilam. Alumina amorf digunakan sebagai penjerap. Ia diperoleh dengan membakar aluminium atau mengkalsinkan aluminium hidroksida: 4Al + 3O2 = 2Al2O3 2Al(OH)3 = Al2O3 + H2O. Tidak larut dalam air. oksida amfoterik. Bertindak balas dengan asid dan garam asid dan alkali. Al2O3+ 6HCl = 2AlCl3+ 3H2O. aluminium hidroksida-wujud dalam bentuk kristal dan amorf, kedua-dua bentuk tidak larut dalam air. Ia diperoleh dengan tindakan alkali pada garam aluminium atau oleh hidrolisisnya. Dengan lebihan alkali, aluminium hidroksida yang terhasil membentuk garam kompleks. Al2(SO4)3 + 6NH4OH = 2Al(OH)3 + 3(NH4)2SO4. Apabila dipanaskan, aluminium hidroksida secara beransur-ansur kehilangan air, bertukar menjadi oksida. Ia mempunyai sifat amfoterik: Al(OH)3 = AlO(OH) + H2O 2AlO(OH) = Al2O3 + H2O.

Kaolinit (tanah liat putih) ialah mineral tanah liat daripada kumpulan silikat aluminium hidrous. Komposisi kimia Al4(OH)8; mengandungi 39.5% Al2O3, 46.5% SiO2 dan 14% H2O. Ia membentuk jisim tanah, di mana, pada pembesaran tinggi, kristal heksagon kecil ditemui di bawah mikroskop elektron. Ia mengkristal dalam syngoni monoklinik. Struktur kristal kaolinit adalah berdasarkan helaian Si-O4 tetrahedra yang tidak berkesudahan, yang mempunyai tiga oksigen biasa dan diikat secara berpasangan melalui bucu bebas oleh aluminium dan hidroksida. Lembaran ini saling berkaitan dengan ikatan yang lemah, yang menyebabkan pembelahan kaolinit yang sangat sempurna dan kemungkinan superimposisi yang berbeza dari satu lapisan pada lapisan yang lain, yang seterusnya, membawa kepada beberapa perubahan dalam simetri keseluruhan struktur kristal. Struktur berlapis kaolinit memberikan mineral berdasarkannya (tanah liat dan kaolin) sifat keplastikan. Kekerasan pada skala mineralogi 1; ketumpatan 2540-2600 kg/m³; berminyak apabila disentuh. Apabila dipanaskan hingga 500-600 °C, kaolinit kehilangan air, dan pada 1000-1200 °C ia terurai dengan pelepasan haba, memberikan sillimanit pertama, dan kemudian mullite; Tindak balas ini adalah asas pengeluaran seramik. Montmorilonit- mineral tanah liat yang tergolong dalam subkelas silikat berlapis. Feldspars- sekumpulan yang meluas, khususnya - mineral pembentuk batu dari kelas silikat. Kebanyakan feldspar adalah wakil penyelesaian pepejal sistem ternary siri isomorfik K - Na - Ca, ahli akhir yang masing-masing adalah orthoclase (Or), albite (Ab), anorthite (An). Terdapat dua siri isomorfik: albite (Ab) - orthoclase (Or) dan albite (Ab) - anorthite (An). Mineral yang pertama daripada mereka boleh mengandungi tidak lebih daripada 10% An, dan yang kedua - tidak lebih daripada 10% Atau. Hanya dalam natrium feldspar dekat dengan Ab keterlarutan Or dan An meningkat. Ahli siri pertama dipanggil alkali (K-Na feldspars), yang kedua - plagioklas (Ca-Na feldspars). Kesinambungan siri Ab-Or menunjukkan dirinya hanya pada suhu tinggi; pada suhu rendah, kebolehcampuran terputus dengan pembentukan perthites. Bersama dengan sanidine, yang merupakan suhu tinggi, feldspar kalium suhu rendah dibezakan - microcline dan orthoclase.

Aluminat- garam yang dibentuk oleh tindakan alkali pada aluminium hidroksida yang baru dimendakan: Al (OH) 3 + NaOH \u003d Na (natrium tetrahydroxoaluminate) Al (OH) 3 + 3NaOH \u003d Na3 (natrium hexahydroxoaluminate) Aluminat juga diperolehi dengan melarutkan aluminium logam (atau Al2O3) dalam alkali: 2Al + 2NaOH + 6H2O \u003d 2Na + ZH2 Ion - - wujud dalam larutan akueus. Alumina logam alkali sangat larut dalam air; larutan berairnya, disebabkan oleh hidrolisis, hanya stabil dengan lebihan alkali. Apabila Al2O3 bercantum dengan oksida logam, aluminat kontang terbentuk, yang boleh dianggap sebagai terbitan asid metaaluminum HAlO2. Contohnya, kalsium metaaluminate Ca(AlO2)2 boleh diperolehi dengan mengaloi Al2O3 dengan CaO. Secara semula jadi, terdapat magnesium aluminat, kalsium MgAl2O4, CaAl2O4, mineral chrysoberyl (beryllium aluminate BeAl2O4). Alumina tiruan dengan tambahan pengaktif REE adalah fosfor dengan cahaya matahari yang lama dan dengan pengumpulan tenaga pengaktifan yang besar. Sebatian ini adalah formula dan analog struktur bagi spinel mineral semula jadi - MgAl2O4. Pencahayaan yang cekap dalam aluminat dipastikan dengan pengenalan ke dalam kekisi kristal pengaktifnya dalam bentuk unsur nadir bumi, khususnya divalen europium pada kepekatan Eu+2 dari 1.10-2 hingga 8 pada.%. Pengilangan dan perumusan fosforus aluminat, serta pembuatan fosforus zink sulfida, adalah bersifat tan perindustrian dan digunakan secara meluas dalam aktiviti penandaan dan reka bentuk cahaya. Natrium aluminat adalah produk perantaraan dalam pengeluaran Al2O3, ia digunakan dalam industri tekstil dan kertas, untuk pembersihan air. Natrium metaaluminate serbuk (NaAlO2) juga digunakan sebagai bahan tambahan dalam membina konkrit sebagai pemecut pengerasan: kalsium aluminat adalah juzuk utama simen alumina pengerasan cepat. Penyediaan: Al2O3 + Na2O =t= 2NaAlO2

Unsur-unsur kumpulan IVA dalam keadaan pengoksidaan (IV) mereka membentuk asid lemah (H2CO3, H4SiO4, H2[Ce(OH)6], H2 dan H2[Pb(OH)b]), mempamerkan sifat amfoterik. Unsur-unsur kumpulan IVA dalam keadaan bebas adalah agen pengurangan. Kumpulan IVA termasuk karbon C, silikon Si, germanium Ce, timah Sn, dan plumbum Pb. Kumpulan IVA termasuk unsur-p karbon, silikon, germanium, timah dan plumbum. Berbeza dalam bilangan tahap elektronik, atom-atomnya yang tidak teruja mempunyai empat elektron s2p2 pada tahap luar, yang mana elektron-p tidak berpasangan. Kumpulan unsur IVA, sebagai tambahan kepada unsur biasa, termasuk unsur subkumpulan germanium: Ge, Sn dan Pb. Konfigurasi elektronik valens mereka (ns np2 dalam keadaan tidak teruja) memungkinkan untuk mempamerkan sifat kedua-dua pembentuk kation dan anion. Walau bagaimanapun, ikatan kovalen yang kebanyakannya dalam kristal sebatian sebenarnya tidak selalu direalisasikan. Dalam kumpulan IVA, pergantungan sifat tidak monotonik pada kedudukan unsur dalam kumpulan diperhatikan. Oleh itu, EER germanium ternyata lebih besar daripada silikon, walaupun potensi pengionan pertama germanium adalah lebih kecil. Semua unsur kumpulan IVA membentuk sebatian hidrogen jenis RH4, kestabilannya dalam siri C, Si, Ge, Sn, Pb dengan cepat melemah. Dalam kumpulan IVA, pergantungan sifat tidak monotonik pada kedudukan unsur dalam kumpulan diperhatikan. Oleh itu, EER germanium ternyata lebih besar daripada silikon, walaupun potensi pengionan pertama germanium adalah lebih kecil. Ini dijelaskan oleh kewujudan atom germanium, tidak seperti silikon, 3c dalaman yang terisi (10 peringkat, yang berfungsi sebagai skrin untuk elektron-p. Dalam kumpulan IVA, pergantungan sifat tidak monotonik pada kedudukan unsur. dalam kumpulan diperhatikan. daripada silikon, walaupun potensi pengionan pertama germanium adalah kurang.Ini disebabkan oleh kewujudan atom germanium, tidak seperti silikon, tahap ZcP0 dalaman yang terisi, yang berfungsi sebagai skrin untuk p-elektron. Jika kita membandingkan potensi pengionan ke-3 dan ke-4, yang mencirikan kekuatan ikatan dengan nukleus s - elektron, kita boleh membuat kesimpulan bahawa kesan penembusan untuk s - elektron dalam germanium di bawah lapisan elektron Srf mendominasi. empat potensi pengionan, ternyata kekuatan ikatan elektron valens dengan nukleus adalah lebih tinggi untuk atom germanium. Ini dan menjelaskan nilai EEC germanium yang lebih tinggi berbanding silikon. Jejari unsur juga berubah secara tidak monoton. Apabila pergi dari C ke Si ke peningkatan mendadak dalam jejari atom diperhatikan, dan kemudian jejari berubah secara tidak ketara. Jejari atom unsur-unsur kumpulan IVA secara semula jadi berkembang dengan peningkatan nombor siri (Jadual 24), potensi pengionan dan jumlah keelektronegatifan berkurangan. Namun begitu, karbon dan silikon berbeza dengan ketara dalam sifat daripada unsur-unsur lain kumpulan itu. Germanium sudah mempunyai ciri logam, manakala timah dan plumbum mendominasi yang bukan logam. Di samping itu, karbon dan silikon berbeza daripada unsur lain kumpulan IVA dalam kelimpahan dan kepelbagaian sebatian kimia. Karbon dalam kebanyakan sebatian oksigen (dengan pengecualian yang jarang berlaku) menunjukkan keadaan pengoksidaan 4; sebatian silikon dengan keadaan pengoksidaan 4 juga agak stabil. Tetapi dari germanium kepada plumbum, kekuatan sebatian di mana ia menunjukkan keadaan pengoksidaan 4 berkurangan. Antara unsur-unsur kumpulan IVA yang manakah paling biasa di Bumi.

Karbon - unsur kimia kumpulan ke-4 subkumpulan utama tempoh ke-2 sistem berkala Mendeleev, nombor siri 6, jisim atom - 12.01115. Kandungan karbon dalam kerak bumi ialah 0.1% mengikut berat. Karbon bebas terdapat di alam semula jadi dalam bentuk berlian dan grafit. Jisim utama karbon dalam bentuk karbonat semula jadi (batu kapur dan dolomit), bahan api fosil - antrasit (94-97% C), arang batu perang (64-80% C), arang batu keras (76-95% C), minyak syal (56- 78% C), minyak (82-87% C), gas asli mudah terbakar (sehingga 99% metana), gambut (53-56% C), serta bitumen, dll. Ia ditemui dalam atmosfera dan hidrosfera dalam bentuk karbon dioksida CO2, di udara 0.046% CO2 mengikut jisim, di perairan sungai, laut dan lautan ~ 60 kali lebih banyak. Karbon terdapat dalam tumbuhan dan haiwan (~18%). Karbon memasuki tubuh manusia dengan makanan (biasanya kira-kira 300 g sehari). Jumlah kandungan karbon dalam tubuh manusia mencapai kira-kira 21% (15 kg setiap 70 kg berat badan). Karbon membentuk 2/3 jisim otot dan 1/3 jisim tulang. Ia dikeluarkan dari badan terutamanya dengan udara yang dihembus (karbon dioksida) dan air kencing (urea). Kitaran karbon dalam alam semula jadi termasuk kitaran biologi, pembebasan CO2 ke atmosfera semasa pembakaran bahan api fosil, daripada gas gunung berapi, mata air mineral panas, dari lapisan permukaan perairan laut, dll. Kitaran biologi terdiri daripada fakta bahawa karbon dalam bentuk CO2 diserap dari troposfera oleh tumbuhan. Kemudian, dari biosfera, ia kembali ke geosfera semula: dengan tumbuhan, karbon memasuki badan haiwan dan manusia, dan kemudian, apabila bahan haiwan dan tumbuhan mereput, ia memasuki tanah dan, dalam bentuk CO2, memasuki atmosfera. . Dalam keadaan wap dan dalam bentuk sebatian dengan nitrogen dan hidrogen, karbon ditemui di atmosfera Matahari, planet, ia ditemui dalam meteorit batu dan besi. Kebanyakan sebatian karbon, dan di atas semua hidrokarbon, mempunyai ciri sebatian kovalen yang jelas. Kekuatan ikatan tunggal, dua dan tiga atom C antara mereka sendiri, keupayaan untuk membentuk rantai dan kitaran yang stabil daripada atom C menentukan kewujudan sejumlah besar sebatian yang mengandungi karbon yang dikaji oleh kimia organik. Mineral shungite terdapat di alam semula jadi, yang mengandungi karbon pepejal (≈25%) dan sejumlah besar silikon oksida (≈35%). Karbon bertindak balas dengan banyak unsur. Sebatian dengan bukan logam mempunyai nama mereka sendiri - metana, tetrafluorometana. Hasil pembakaran karbon dalam oksigen ialah CO dan CO2 (masing-masing karbon monoksida dan karbon dioksida). Karbon suboksida C3O2 yang tidak stabil dan beberapa oksida lain juga diketahui. Grafit dan karbon amorfus mula bertindak balas dengan hidrogen pada suhu 1200 °C, dengan fluorin pada 900 °C. Karbon dioksida bertindak balas dengan air, membentuk asid karbonik lemah - H2CO3, yang membentuk garam - karbonat. Kalsium dan magnesium karbonat adalah yang paling banyak diedarkan di Bumi. Grafit membentuk sebatian kemasukan dengan halogen, logam alkali dan bahan lain. Apabila nyahcas elektrik dialirkan antara elektrod karbon dalam atmosfera nitrogen, cyan terbentuk. Asid hidrosianik diperoleh dengan bertindak balas karbon dengan campuran H2 dan N2 pada suhu tinggi: Apabila karbon bertindak balas dengan sulfur, karbon disulfida CS2 diperolehi, CS dan C3S2 juga diketahui. Dengan kebanyakan logam, aluminium dan kalsium, karbon membentuk karbida, contohnya: (aluminium karbida); (kalsium karbida). Tindak balas karbon dengan wap air adalah penting dalam industri.

Kalsium oksida (CaO) - kapur cepat atau kapur hangus- bahan tahan api putih yang dibentuk oleh kristal. Ia menghablur dalam kekisi kristal berpusat muka kubik. Takat lebur - 2627 ° C, takat didih - 2850 ° C.

Ia dipanggil kapur terbakar kerana kaedah pengeluarannya - pembakaran kalsium karbonat. Pembakaran dijalankan dalam tanur aci tinggi. Batu kapur dan bahan api diletakkan dalam lapisan dalam relau, dan kemudian dinyalakan dari bawah. Apabila dipanaskan, kalsium karbonat terurai untuk membentuk kalsium oksida:

Oleh kerana kepekatan bahan dalam fasa pepejal tidak berubah, pemalar keseimbangan persamaan ini boleh dinyatakan seperti berikut: K=.

Dalam kes ini, kepekatan gas boleh dinyatakan menggunakan tekanan separanya, iaitu, keseimbangan dalam sistem ditubuhkan pada tekanan karbon dioksida tertentu.

Tekanan disosiasi bahan ialah tekanan separa keseimbangan gas yang terhasil daripada penceraian bahan.

Untuk mencetuskan pembentukan bahagian baru kalsium, adalah perlu untuk meningkatkan suhu atau mengeluarkan sebahagian daripada yang terhasil CO2, dan tekanan separa akan berkurangan. Dengan mengekalkan tekanan separa yang lebih rendah daripada tekanan pemisahan, proses pengeluaran kalsium yang berterusan boleh dicapai. Untuk melakukan ini, apabila membakar kapur dalam tanur, buat pengudaraan yang baik.

resit:

1) dalam interaksi bahan ringkas: 2Ca + O2 = 2CaO;

2) semasa penguraian terma hidroksida dan garam: 2Ca(NO3)2 = 2CaO + 4NO2? +O2?.

Sifat kimia:

1) berinteraksi dengan air: CaO + H2O = Ca(OH)2;

2) bertindak balas dengan oksida bukan logam: CaO + SO2 = CaSO3;

3) larut dalam asid, membentuk garam: CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O.

Kalsium hidroksida (Ca (OH) 2 - limau nipis, gebu)- bahan kristal putih, menghablur dalam kekisi kristal heksagon. Ia adalah asas yang kuat, kurang larut dalam air.

air limau- larutan tepu kalsium hidroksida, mempunyai tindak balas alkali. Ia menjadi keruh di udara akibat daripada penyerapan karbon dioksida, membentuk kalsium karbonat.

resit:

1) terbentuk apabila kalsium dan kalsium oksida dibubarkan dalam input: CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2 + 16 kcal;

2) apabila garam kalsium berinteraksi dengan alkali: Ca(NO3)2 + 2NaOH = Ca(OH)2 + 2NaNO3.

Sifat kimia:

1) apabila dipanaskan hingga 580 ° C, ia terurai: Ca (OH) 2 \u003d CaO + H2O;

2) bertindak balas dengan asid: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O.

58. Kekerasan air dan cara untuk menghapuskannya

Oleh kerana kalsium diedarkan secara meluas dalam alam semula jadi, garamnya ditemui dalam kuantiti yang banyak di perairan semula jadi. Air yang mengandungi magnesium dan garam kalsium dipanggil air keras. Jika garam terdapat dalam air dalam kuantiti yang kecil atau tiada, maka air dipanggil lembut. Dalam air keras, sabun tidak berbuih dengan baik, kerana garam kalsium dan magnesium membentuk sebatian tidak larut dengannya. Ia tidak mencerna makanan dengan baik. Apabila mendidih, skala terbentuk di dinding dandang stim, yang tidak menghantar haba dengan baik, menyebabkan peningkatan penggunaan bahan api dan kehausan dinding dandang. Air keras tidak boleh digunakan dalam beberapa proses teknologi (pencelupan). Pembentukan skala: Ca + 2HCO3 \u003d H2O + CO2 + CaCO3?.

Faktor-faktor yang disenaraikan di atas menunjukkan keperluan untuk mengeluarkan garam kalsium dan magnesium daripada air. Proses penyingkiran garam ini dipanggil pelembutan air, merupakan salah satu fasa rawatan air (water treatment).

Rawatan air– rawatan air digunakan untuk pelbagai proses isi rumah dan teknologi.

Kekerasan air dibahagikan kepada:

1) kekerasan karbonat (sementara), yang disebabkan oleh kehadiran kalsium dan magnesium bikarbonat dan disingkirkan dengan mendidih;

2) kekerasan bukan karbonat (malar), yang disebabkan oleh kehadiran sulfit dan klorida kalsium dan magnesium dalam air, yang tidak dikeluarkan semasa mendidih, oleh itu ia dipanggil kekerasan malar.

Formulanya betul: Jumlah kekerasan = Kekerasan karbonat + Kekerasan bukan karbonat.

Kekerasan am dihapuskan dengan menambahkan bahan kimia atau menggunakan penukar kation. Untuk menghapuskan kekerasan sepenuhnya, air kadangkala disuling.

Apabila menggunakan kaedah kimia, garam kalsium dan magnesium larut ditukar kepada karbonat tidak larut:

Proses yang lebih moden untuk menghilangkan kekerasan air - menggunakan penukar kation.

Penukar kation- bahan kompleks (sebatian semula jadi silikon dan aluminium, sebatian organik molekul tinggi), formula amnya ialah Na2R, di mana R- sisa asid kompleks.

Apabila air melalui lapisan penukar kation, ion Na (kation) ditukar dengan ion Ca dan Mg: Ca + Na2R = 2Na + CaR.

Ion Ca dari larutan masuk ke penukar kation, dan ion Na mengalir dari penukar kation ke larutan. Untuk memulihkan penukar kation yang digunakan, ia mesti dibasuh dengan larutan garam biasa. Dalam kes ini, proses sebaliknya berlaku: 2Na + 2Cl + CaR = Na2R + Ca + 2Cl.

Kalsium oksida ialah sebatian kristal putih. Nama lain untuk bahan ini ialah kapur cepat, kalsium oksida, "kirabit", "mendidih". Kalsium oksida, formulanya adalah CaO, dan hasil interaksinya dengan air (H2O) - Ca (OH) 2 ("gebu", atau kapur slaked) digunakan secara meluas dalam industri pembinaan.

Bagaimanakah kalsium oksida diperoleh?

1. Kaedah perindustrian untuk mendapatkan bahan ini terdiri daripada penguraian terma (di bawah pengaruh suhu) batu kapur:

CaCO3 (batu kapur) = CaO (kalsium oksida) + CO2 (karbon dioksida)

2. Kalsium oksida juga boleh diperoleh melalui interaksi bahan mudah:

2Ca (kalsium) + O2 (oksigen) = 2CaO (kalsium oksida)

3. Kaedah ketiga kalsium ialah penguraian haba kalsium hidroksida (Ca (OH) 2) dan garam kalsium daripada beberapa asid yang mengandungi oksigen:

2Ca(NO3)2 = 2CaO (hasil) + 4NO2 + O2 (oksigen)

kalsium oksida

1. Rupa: sebatian kristal putih. Ia menghablur sebagai natrium klorida (NaCl) dalam kekisi berpusat muka hablur padu.

2. Jisim molar ialah 55.07 gram/mol.

3. Ketumpatan ialah 3.3 gram/sentimeter³.

Sifat terma kalsium oksida

1. Takat lebur ialah 2570 darjah

2. Takat didih ialah 2850 darjah

3. Muatan haba molar (di bawah keadaan standard) ialah 42.06 J / (mol K)

4. Entalpi pembentukan (di bawah keadaan piawai) ialah -635 kJ/mol

Sifat kimia kalsium oksida

Kalsium oksida (formula CaO) ialah oksida asas. Oleh itu, dia boleh:

Larut dalam air (H2O) dengan pembebasan tenaga. Ini menghasilkan kalsium hidroksida. Reaksi ini kelihatan seperti ini:

CaO (kalsium oksida) + H2O (air) = Ca(OH)2 (kalsium hidroksida) + 63.7 kJ/mol;

Bertindak balas dengan asid dan asid oksida. Ini membentuk garam. Berikut adalah contoh tindak balas:

CaO (kalsium oksida) + SO2 (sulfur dioksida) = CaSO3 (kalsium sulfit)

CaO (kalsium oksida) + 2HCl (asid hidroklorik) = CaCl2 (kalsium klorida) + H2O (air).

Penggunaan kalsium oksida:

1. Isipadu utama bahan yang kami pertimbangkan digunakan dalam pengeluaran bata silikat dalam pembinaan. Dahulu kapur cepat digunakan sebagai simen kapur. Ia diperoleh dengan mencampurkannya dengan air (H2O). Akibatnya, kalsium oksida bertukar menjadi hidroksida, yang kemudiannya, menyerap dari atmosfera (CO2), mengeras dengan kuat, bertukar menjadi kalsium karbonat (CaCO3). Walaupun kaedah ini murah, pada masa ini simen kapur praktikalnya tidak digunakan dalam pembinaan, kerana ia mempunyai keupayaan untuk menyerap dan mengumpul cecair dengan baik.

2. Sebagai bahan refraktori, kalsium oksida sesuai sebagai bahan yang murah dan mudah didapati. Kalsium oksida bercantum adalah tahan terhadap air (H2O), yang membolehkan ia digunakan sebagai refraktori di mana penggunaan bahan mahal adalah tidak praktikal.

3. Di makmal, kalsium digunakan untuk mengeringkan bahan-bahan yang tidak bertindak balas dengannya.

4. Dalam industri makanan, bahan ini didaftarkan sebagai bahan tambahan makanan di bawah sebutan E 529. Ia digunakan sebagai pengemulsi untuk mencipta campuran homogen bahan tidak bercampur - air, minyak dan lemak.

5. Dalam industri, kalsium oksida digunakan untuk mengeluarkan sulfur dioksida (SO2) daripada gas serombong. Sebagai peraturan, larutan akueus 15% digunakan. Hasil daripada tindak balas, di mana sulfur dioksida juga berinteraksi, gipsum CaCO4 dan CaCO3 diperolehi. Semasa menjalankan eksperimen, saintis mencapai penunjuk 98% penyingkiran asap daripada sulfur dioksida.

6. Digunakan dalam hidangan khas "memanaskan diri". Sebuah bekas dengan sejumlah kecil kalsium oksida terletak di antara dua dinding kapal. Apabila kapsul ditebuk di dalam air, tindak balas bermula dengan pembebasan sejumlah haba.