與石灰有關(guān)的化學(xué)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  燒制石灰

  明朝詩人于謙有一首有名的《詠石灰》:“千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑。粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間!痹娭凶髡呓琛笆摇眮硎銓懽约翰晃菲D難,不怕犧牲,甘愿貢獻(xiàn)自己一切的堅(jiān)強(qiáng)意志和高尚情操,表現(xiàn)出一種大義凜然的氣魄。

  石灰石是一種廣泛分布的礦物,色青灰,質(zhì)堅(jiān)硬,化學(xué)成分為碳酸鈣(CaCO3)。這首詩就描繪了開采石灰石,燒制生石灰整個(gè)過程:先將石灰石敲碎,在石灰窯內(nèi)經(jīng)高溫煅燒,便制得雪白的生石灰CaO。后者與水作用生成白色粉狀的熟石灰(或消石灰)Ca(OH)2,再遇空氣中的CO2又生成白色的CaCO3。石灰石經(jīng)一系列物理——化學(xué)變化,盡管“粉身碎骨”,總保持自身的“潔白”不染。

  生石灰可以用石灰?guī)r、白云石甚至牡蠣、蚌殼來燒制,它們的主要成分都是CaCO3。生石灰不但是應(yīng)用廣泛的建筑材料,還是最主要的鈣肥,生石灰中和土壤中酸性的能力很強(qiáng),可以迅速矯正土壤酸度。此外,生石灰還有殺蟲、滅草和土壤消毒的攻效。

  石灰的消化和硬化

  1.石灰的消化

  工地上使用石灰時(shí),通常將生石灰加水,使之消解為消(熟)石灰—?dú)溲趸},這個(gè)過程稱為石灰的“消化”,又稱“熟化”;這一過程常在灰坑中進(jìn)行。

  熟化過程的特點(diǎn):體積劇烈膨脹;放出大量熱。

  陳伏:當(dāng)石灰中含有過火生石灰時(shí),它將在石灰漿體硬化以后才發(fā)生水化作用,于是會(huì)因產(chǎn)生膨脹而引起崩裂或隆起現(xiàn)象。為消除此現(xiàn)象,應(yīng)將熟化的石灰漿在消化池中儲(chǔ)存2~3周,即所謂陳伏。陳伏期間,石灰膏表面有一層水,以隔絕空氣,防止與CO2 作用產(chǎn)生碳化。

  2.石灰的硬化

  石灰漿體在空氣中逐漸硬化,是由下面幾個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程來完成的:

  (1)干燥作用:游離水分逐漸蒸發(fā)。

  (2)結(jié)晶作用:隨著游離水分蒸發(fā),氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結(jié)晶。

  (3)碳化作用:氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合,生成碳酸鈣結(jié)晶,水分釋出并被蒸發(fā):碳化作用實(shí)際是二氧化碳與水形成碳酸,然后與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣。所以這個(gè)作用在沒有水分的全干狀態(tài)下不能進(jìn)行。

  其實(shí)在我們的日常生活中也有石灰消化和硬化的例子:如氧化鈣加水可以煮雞蛋、“方便熱”飯盒底部加水后可以加熱飯菜等利用的就是石灰消化放出的熱量;而氫氧化鈣和水組成的石灰乳粉刷墻壁利用的是石灰的硬化,所以粉刷墻壁后,如果在室內(nèi)點(diǎn)燃一堆柴火可以加速墻壁石灰的碳化(燃燒放出熱量和CO2)。

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