Calci oxide

Calci oxide
Danh pháp IUPAC	Calcium oxide
Tên khác	Quicklime, burnt lime, unslaked lime, pebble lime, calcia
Nhận dạng
Số CAS	1305-78-8
PubChem	14778
ChEBI	31344
ChEMBL	2104397
Số RTECS	EW3100000
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ [Ca]=O ;
InChI	đầy đủ 1/Ca.O/rCaO/c1-2;
Tham chiếu Gmelin	485425
UNII	C7X2M0VVNH
Thuộc tính
Công thức phân tử	CaO
Khối lượng mol	56.0774 g/mol
Bề ngoài	White to pale yellow/brown powder
Mùi	Odorless
Khối lượng riêng	3.34 g/cm³
Điểm nóng chảy	2.613 °C (2.886 K; 4.735 °F)
Điểm sôi	2.850 °C (3.120 K; 5.160 °F) (100 hPa)
Độ hòa tan trong nước	Reacts to form calcium hydroxide
Độ hòa tan trong Methanol	Insoluble (also in diethyl ether, octanol)
Độ axit (pKa)	12.8
MagSus	−15.0×10−6 cm³/mol
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể	Cubic, cF8
Nhiệt hóa học
Enthalpy; hình thành ΔfHo298	−635 kJ·mol−1
Entropy mol tiêu chuẩn So298	40 J·mol−1·K−1
Dược lý học
Các nguy hiểm
NFPA 704	0 3 2
Điểm bắt lửa	Non-flammable
PEL	TWA 5 mg/m³
REL	TWA 2 mg/m³
IDLH	25 mg/m³
Các hợp chất liên quan
Anion khác	Calcium sulfide; Calcium hydroxide
Cation khác	Beryllium oxide; Magnesium oxide; Strontium oxide; Barium oxide
	Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Tham khảo hộp thông tin

Calcium oxide (công thức hóa học: CaO, các tên gọi thông thường khác là vôi sống, vôi nung) là một oxide của calci, được sử dụng rộng rãi. Nó có khối lượng mol bằng 56,1 g/mol, hệ số giãn nở nhiệt 0,148, nhiệt độ nóng chảy 2572 °C.

Nó là chất rắn có dạng tinh thể màu trắng và là một chất ăn da và có tính kiềm. Như là một sản phẩm thương mại thì vôi sống có chứa lẫn cả magie oxide (MgO), silic oxide SiO₂ và một lượng nhỏ nhôm oxide Al₂O₃ và các sắt(II) oxide FeO.

Calcium oxide thông thường được sản xuất bằng cách phân hủy bởi nhiệt (nung nóng) các loại vật liệu tự nhiên như đá vôi là khoáng chất chứa calci carbonat (CaCO₃). Nó diễn ra khi vật liệu này bị nung nóng tới nhiệt độ khoảng 900 °C (American Scientist Lưu trữ 2007-12-14 tại Wayback Machine), một quá trình mà người ta còn gọi là nung vôi, để loại bỏ cacbon dioxide theo một phản ứng hóa học không thuận nghịch. Các nhiệt độ thấp hơn có thể tạo ra phản ứng thuận nghịch, nó cho phép vật liệu bị nung thành vôi sống tái hấp thụ cacbon dioxide ở xung quanh để trở thành đá vôi. Đây là một trong số các phản ứng mà con người đã biết tới từ thời tiền sử: (xem thêm lò nung vôi).

CaO cùng với BaO, SrO và MgO tạo thành nhóm oxide kiềm thổ. Vôi sống là calci oxide nguyên chất, nó phản ứng mạnh với nước tạo thành calci hydroxide hay vôi tôi. calci hydroxide trái lại, rất bền vững. Nguồn thu chất này có thể từ vôi bột trắng, wollastonit (CaSiO₃), fenspat, colemanit, đôlômit. Vôi bột trắng là calci carbonat. Dolomit (magnesi cacbonat) là một khoáng chất cung cấp magnesi oxide cùng với CaO.

Công dụng

Khi cho tác dụng với nước nó trở thành vôi tôi (Ca(OH)₂), được sử dụng trong các loại vữa để làm tăng độ liên kết và độ cứng. Phản ứng này diễn ra rất mãnh liệt và tỏa nhiều nhiệt. Vôi sống cũng được sử dụng trong sản xuất thủy tinh và khả năng phản ứng của nó với các muối silicat cũng được sử dụng trong công nghiệp sản xuất kim loại/hợp kim ngày nay (thép, magiê, nhôm và một số kim loại màu khác) để loại bỏ các tạp chất dưới dạng xỉ.

Nó cũng được sử dụng trong xử lý nước và nước thải để làm giảm độ chua, để làm mềm như là chất kết bông và để loại bỏ các tạp chất phốtphat và các tạp chất khác; trong sản xuất giấy để hòa tan linhin, như là chất làm đông trong tẩy rửa; trong nông nghiệp để cải thiện độ chua của đất; và trong kiểm soát ô nhiễm - trong các máy lọc hơi để khử các khí thải gốc lưu huỳnh và xử lý nhiều chất lỏng. Nó là chất khử nước và được sử dụng để làm tinh khiết acid citric, glucoza, các thuốc nhuộm và làm chất hấp thụ CO₂. Nó cũng được sử dụng trong công nghiệp sản xuất đồ gốm, xi măng, sơn và công nghiệp thực phẩm, trong đó nó đôi khi được sử dụng (kết hợp với nước) để làm nóng các mặt hàng như đồ ăn nhanh và cà phê.

Trong vật liệu gốm

CaO được dùng trong vật liệu gốm nhóm trợ chảy. calci oxide là loại trợ chảy cơ bản cho các loại men nung vừa và nung cao, nó bắt đầu hoạt động ở khoảng 1100°C.

calci oxide thường làm cho men sau nung cứng hơn, có độ chống trầy xước và ăn mòn acid tốt hơn. Độ giãn nở nhiệt của nó thuộc vào loại trung bình. Nếu chỉ trộn calci oxide và silica thì men vẫn khó nung chảy, tuy nhiên khi có sô đa và bồ tạt, calci oxide sẽ trở nên rất hoạt động. Độ cứng, tính ổn định và giãn nở nhiệt của các silicat natri và kali hầu như luôn được cải thiện khi có CaO.

CaO là một chất trợ chảy có mức độ hoạt động trung bình ở mức 5-6 của que thăm nhiệt, nhưng rất hoạt động ở mức 10. Dưới mức 4, CaO không phải là một chất trợ chảy hiệu quả cho men nhưng nếu sử dụng với một lượng ít hơn 10% (trọng lượng?) thì nó có thể giúp tăng độ cứng và giảm thẩm thấu cho men. Trong các hệ men không chì, CaO giúp giảm hiện tượng vân rạn.

CaO có thể dùng làm giảm độ nhớt của men có hàm lượng silica cao, tuy nhiên nếu men chảy lỏng quá thì có thể dẫn đến hiện tượng hóa mờ (hiện tượng do kết tinh khi làm nguội), hiện tượng này là một điều mong muốn khi cần tạo một số hiệu quả đặc biệt trên men (như độ xỉn) và là không mong muốn nếu yêu cầu men trong, bóng.

Men có hàm lượng calci oxide cao thường "nhạy màu". Ví dụ, khi thêm oxide sắt ba, calci oxide có thể kết hợp với Fe₂O₃ tạo ra các tinh thể cho màu vàng, men trở thành xỉn. Nếu trong men không có calci oxide, men sẽ có màu nâu và bóng.

Xem thêm

Tham khảo

^ ^a ^b Haynes, William M. biên tập (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản thứ 92). Boca Raton, FL: CRC Press. tr. 4.55. ISBN 1439855110.
^ Calciumoxid Lưu trữ 2013-12-30 tại Wayback Machine. GESTIS database
^ ^a ^b Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. tr. A21. ISBN 0-618-94690-X.
^ ^a ^b ^c “NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0093”. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH).

[crc-1] Haynes, William M. biên tập (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản thứ 92). Boca Raton, FL: CRC Press. tr. 4.55. ISBN 1439855110.

[r1-2] Calciumoxid Lưu trữ 2013-12-30 tại Wayback Machine. GESTIS database

[b1-3] Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. tr. A21. ISBN 0-618-94690-X.

[PGCH-4] “NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0093”. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH).

[1]

[2]

[3]

[4]