Kalsiyum Oksit (CaO) Yapısı, Özellikleri ve Kullanım Alanları

kalsiyum oksit (CaO) iyonik formlarda kalsiyum ve oksijen içeren inorganik bir bileşiktir (kalsiyum peroksit, CaO ile karıştırılmamalıdır)₂). Dünya çapında kireç olarak bilinir, karbonat, kalsiyum oksit ve hidroksit, ayrıca silikon, alüminyum ve demir gibi diğer metalleri içeren inorganik bir bileşiği tanımlayan bir kelimedir..

Bu oksit (veya kireç) aynı zamanda hidratlanıp nemlendirilmediğine bağlı olarak kolloakal olarak çabuk kireç veya sönmüş kireç olarak da ifade edilir. Kireç kalsiyum oksittir, sönmüş kireç ise hidroksittir. Buna karşılık, kireçtaşı (kireç taşı veya sertleşmiş kireç) aslında esas olarak kalsiyum karbonattan (CaCO) oluşan tortul bir kayadır₃). 

En büyük doğal kalsiyum kaynaklarından biridir ve kalsiyum oksit üretimi için hammadde oluşturur. Bu oksit nasıl üretilir? Karbonatlar, termal bozulmaya karşı hassastır; kalsiyum karbonatların 825 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ısıtılması, kireç ve karbondioksit oluşumuna neden olur.

Yukarıdaki ifade aşağıdaki gibi açıklanabilir: CaCO₃(lar) → CaO (lar) + CO₂(G). Yerkabuğunun kireçtaşı ve kalsit bakımından zengin olması ve okyanuslarda ve plajlarda deniz kabukları bol (kalsiyum oksit üretimi için hammaddeler) olduğundan, kalsiyum oksit nispeten ucuz bir reaktif.

indeks

• 1 Formül
• 2 yapı
• 3 Özellikler
  • 3.1 Çözünürlük
• 4 Kullanım
  • 4.1 Harç olarak 
  • 4.2 Gözlük üretiminde
  • 4.3 Madencilikte
  • 4.4 Silikat sökücü olarak
• 5 Kalsiyum oksit nanoparçacıkları
• 6 Kaynakça

formül

Kalsiyum oksidin kimyasal formülü CaO'dur, ki burada kalsiyum asit iyonu gibidir (elektron alıcısı) Ca²⁺, ve bazik iyon olarak oksijen (elektron donörü) VEYA^2--.

Kalsiyum neden +2 şarjlıdır? Çünkü kalsiyum periyodik tablonun 2. grubuna (Bay Becambara) ait ve sadece oksijen atomuna bağlanan bağların oluşumu için mevcut iki değerlik elektronuna sahip..

yapı

Üst resimde, kalsiyum oksit için kristal yapı (taş-tuz tipi) temsil edilmektedir. Hacimli kırmızı küreler Ca iyonlarına karşılık gelir.²⁺ ve beyaz küreler iyonları O^2-.

Bu küp kristal düzeninde her iyon Ca²⁺ altı iyon O ile çevrilidir^2-, aralarında büyük iyonların bıraktığı oktahedral deliklerde tıkanmış.

Bu yapı, yarıçapın (kırmızı küre beyaz olandan daha büyüktür) belirgin bir farklılığı, MgO ile karşılaştırıldığında daha zayıf bir kristalli retiküler enerji vermesine rağmen, bu oksidin maksimum iyonik karakteristiğini ifade eder..

özellikleri

Fiziksel olarak, yüksek erime noktalarından (2572 ° C) ve kaynamadan (2850 ° C) sorumlu olan kristalimsi beyaz bir katıdır, kokusuzdur ve güçlü elektrostatik etkileşimleri vardır. Ayrıca, 55,958 g / mol moleküler ağırlığa ve termolüminesan olma özelliğine sahiptir.

Bu, aleve maruz kalan bir kalsiyum oksit parçasının İngilizce adıyla bilinen yoğun beyaz bir ışıkla parlayabileceği anlamına gelir. sahne ışığı, veya İspanyolca'da kalsiyum ışığı. Ca iyonları²⁺, Yangın ile temasında, aşağıdaki resimde gösterildiği gibi kırmızımsı bir aleve neden olurlar..

çözünürlük

CaO, nemi emdiği ölçüde (higroskopik bir katıdır) suya kuvvetli bir afiniteye sahip bazik bir oksittir, süzülen kireç veya kalsiyum hidroksit üretmek için hemen reaksiyona girer:

CaO (s) + H₂O (l) => Ca (OH)₂(S)

Bu reaksiyon, daha güçlü etkileşimler ve daha stabil bir kristal kafes ile bir katı oluşumu nedeniyle ekzotermiktir (ısıyı serbest bırakır). Bununla birlikte, Ca (OH) ısıtıldığında reaksiyon geri döndürülebilir₂, susuzlaştırmak ve sönmüş kireciği aydınlatmak; sonra kireç "yeniden doğmuş".

Elde edilen çözelti çok baziktir ve eğer kalsiyum oksitle doyurulursa, pH 12.8'e ulaşır..

Aynı şekilde, gliserolde ve asit ve şeker çözeltilerinde çözünür. Bazik bir oksit olduğundan, doğal olarak asit oksitlerle (SiO) etkili etkileşime sahiptir.₂, için₂Ey₃ ve inanç₂Ey₃, örneğin) bunların sıvı fazlarında çözünür olmak. Diğer taraftan, alkollerde ve organik çözücülerde çözünmez.

uygulamaları

CaO, asetilenin (CH≡CH) sentezinde olduğu gibi, atık sudan fosfatların çıkarılmasında ve gaz atıklarından kükürt dioksit ile reaksiyonda çok sayıda endüstriyel kullanıma sahiptir..

Diğer kalsiyum oksit kullanımları aşağıda tarif edilmiştir:

Harç olarak

Kalsiyum oksit kumla karıştırılırsa (SiO₂) ve su, kumla kekleşir ve süzülen kireç oluşturmak için suyla yavaşça reaksiyona girer. Sırayla, CO₂ havanın suda çözünür ve kalsiyum karbonat oluşturmak için tuzla tepkimeye girer:

Ca (OH)₂(s) + CO₂(g) => CaCO₃(s) + H₂O (l)

CaCO₃ CaO'dan daha dayanıklı ve sert bir bileşik olup, harçın (önceki karışım) aralarındaki tuğlaları, blokları veya seramikleri sertleştirmek ve aralarında veya istenen yüzeye sabitlemesine neden olur..

Gözlük üretiminde

Gözlük üretimi için temel hammadde kireç, sodyum karbonat (Na ile karıştırılmış silikon oksitlerdir)₂CO₃) ve diğer katkılar, daha sonra ısıtılmaya maruz bırakılarak, camsı bir katı elde edilir. Bu katı daha sonra herhangi bir şekilde ısıtılır ve üflenir.

Madencilikte

Söndürülmüş kireç, hidrojen bağ (O-H-O) etkileşimleri nedeniyle hızlı kireçten daha fazla hacim kaplar. Bu özellik, kayaları içeriden kırmak için kullanılır..

Bu, kayaları ısı ve genişleme gücüne odaklamak için mühürlenen küçük bir kireç ve su karışımı ile doldurulmasıyla sağlanır..

Silikat sökücü olarak

CaO birleştirici bir sıvı oluşturmak için silikatlarla kaynaşır ve daha sonra belirli bir ürünün hammaddesinden çıkarılır..

Örneğin, demir cevherleri metalik demir ve çelik üretimi için kullanılan hammaddelerdir. Bu mineraller, işlem için istenmeyen safsızlıklar olan ve sadece tarif edilen yöntem ile elimine edilen silikatlar içerir..

Kalsiyum oksit nanopartikülleri

Kalsiyum oksit, kalsiyum nitrat (Ca (NO) konsantrasyonlarını değiştirerek nanopartiküller halinde sentezlenebilir.₃)₂) ve çözelti içerisinde sodyum hidroksit (NaOH).

Bu parçacıklar küresel, baziktir (aynı zamanda makro ölçekli katı) ve çok fazla yüzey alanına sahiptir. Sonuç olarak, bu özellikler katalitik işlemlere yarar sağlar. Ne? Araştırmalar şu anda bu soruyu cevaplıyor.

Bu nanopartiküller, piridinlerden türetilmiş ikame edilmiş organik bileşikleri sentezlemek için kullanılmıştır; yeni ilaçların formülasyonunda, yapay fotosentez gibi kimyasal dönüşümleri gerçekleştirmek, suyun ağır ve zararlı metallerden arındırılması için ve fotokatalitik ajanlar.

Nanopartiküller, bir antibakteriyel madde olarak kullanılmak üzere papaya ve yeşil çay gibi biyolojik bir destek üzerinde sentezlenebilir.

referanslar

1. scifun.org. (2018). Kireç: kalsiyum oksit. Scifun.org'dan 30 Mart 2018'de alındı..
2. Vikipedi. (2018). Kalsiyum oksit 30 Mart 2018'de, en.wikipedia.org adresinden alındı.
3. Ashwini Anantharaman ve ark. (2016). Kalsiyum Oksit Nanopartiküllerinin Yeşil Sentezi ve Uygulamaları. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Uygulama Dergisi. ISSN: 2248-9622, Cilt 6, Sayı 10, (Bölüm -1), s.27-31.
4. J. Safaei-Ghomi ve diğ. (2013). Kalsiyum oksit nanoparçacıkları sulu etanol ortamında yüksek oranda ikame edilmiş piridinlerin bir aşamalı çok bileşenli sentezini katalize etti Scientia Iranica, İşlemler C: Kimya ve Kimya Mühendisliği 20 549-554.
5. Pubchem. (2018). Kalsiyum Oksit 30 Mart 2018'de, şu kaynaktan alındı: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya içinde 2. Grup unsurları. (dördüncü baskı, sayfa 280). Mc Graw Hill.