Kalsiumoksid (CAO)

Hva er kalsiumoksyd?

Han Kalsiumoksid (CAO) er en uorganisk forbindelse som inneholder kalsium og oksygen i ioniske former (ikke for å forveksle med kalsiumperoksyd, CAO₂). Verdisk kjent som kalk, et ord som utpeker hver uorganisk forbindelse som inneholder karbonater, oksider og kalsiumhydroksider, i tillegg til andre metaller som silisium, aluminium og jern.

Til dette oksidet (eller kalk) refererer også til å leve eller lime av, avhengig av om det er hydrert eller ikke. Levende kalk er kalsiumoksyd, mens kalk av er hydroksid. På sin side er kalkstein (kalk eller herdet kalk) faktisk en sedimentær bergart sammensatt av kalsiumkarbonat (Caco₃). 

Det er en av de største naturlige kildene til kalsium og utgjør råstoffet for produksjon av kalsiumoksyd. Hvordan produseres dette oksidet? Karbonater er mottakelige for termisk nedbrytning; Oppvarming av kalsiumkarbonater ved temperaturer større enn 825 ºC, fører til kalkdannelse og karbondioksid.

Den forrige uttalelsen kan beskrives som følger: Caco₃(S) → Cao (S) + CO₂(g). Fordi jordskorpen er rik på kalkstein og kalsitt, og i havene og strendene er havskallene (råvarer for produksjon av kalsiumoksyd) rikelig, kalsiumoksydet et relativt billig reagens.

Formel

Den kjemiske formelen for kalsiumoksyd er Cao, der kalsium er som syrerion (elektronakseptor) CA²⁺, og oksygen som basision (elektrondonor) eller^2--.

Hvorfor har kalsium en kostnad +2? Fordi kalsium tilhører gruppe 2 i det periodiske tabellen (SR. Scholambara), og har bare to valenselektroner tilgjengelig for koblingsdannelse, som gir oksygenatom.

Kan tjene deg: Kaliumoksyd (K2O)

Kalsiumoksydstruktur

Krystallinsk struktur av kalsiumoksyd

Den krystallinske strukturen (perle salttype) for kalsiumoksyd er representert i det øvre bildet. Voluminøse røde kuler tilsvarer CA -ioner²⁺ og hvite kuler til ioner eller^2-.

I dette kubikkkrystallinske arrangementet hvert ion ca²⁺ er omgitt av seks ioner eller^2-, Occloured i de oktaedriske hullene som er igjen av store ioner blant dem.

Denne strukturen uttrykker maksimum den ioniske karakteren til dette oksidet, selv om den bemerkelsesverdige forskjellen på radioer (den røde sfæren er større enn hvit) gir den en svakere krystallinsk retikulær energi sammenlignet med MGO.

Kalsiumoksydegenskaper

Kalsiumoksydutseende

Fysisk er det et krystallinsk hvitt fast stoff, toalett og med sterke elektrostatiske interaksjoner, som er ansvarlige for deres høye fusjonspunkter (2572 ºC) og kokende (2850 ºC). I tillegg har den en molekylvekt på 55.958 g/mol og den interessante egenskapen til å være termoluminescerende.

Dette betyr at et stykke kalsiumoksyd utsatt for en flamme kan skinne med intenst hvitt lys, kjent på engelsk med navnet Rampelys, eller på spansk, kalsiumlys. Ionene c²⁺, I kontakt med brann stammer de en rødlig flamme, som det kan sees i følgende bilde.

Kalsiumlys eller rampelys

Løselighet

CAO er et grunnleggende oksid som har en sterk affinitet for vann, i en slik grad som absorberer fuktighet (det er et hygroskopisk fast stoff), og reagerer umiddelbart for å produsere slått av eller kalsiumhydroksyd:

Cao (S) + H₂Eller (l) => ca (OH)₂(S)

Denne reaksjonen er eksotermisk (den gir opp varme) på grunn av dannelsen av et fast stoff med sterkere interaksjoner og et mer stabilt krystallinsk nettverk. Reaksjonen er imidlertid reversibel hvis Ca (OH) blir oppvarmet₂, dehydrering og lysende kalk av; Deretter "gjenfødte kalk".

Kan tjene deg: Safranine: Kjennetegn, bruk, teknikker, toksisitet

Den resulterende løsningen er veldig grunnleggende, og hvis den er mettet med kalsiumoksyd når en pH på 12,8.

På samme måte er den løselig i glyserol og i syre- og sukkerholdige løsninger. Som et grunnleggende oksid, har det naturlig effektive interaksjoner med syreoksider (SIO₂, Til₂ENTEN₃ og tro₂ENTEN₃, for eksempel) å være løselig i de flytende fasene av dem. På den annen side er det uoppløselig i organiske alkoholer og løsningsmidler.

Bruk/applikasjoner

CAO har en enorm utallige industrielle bruksområder, så vel som i acetylensyntese (CH≡CH), i ekstraksjon av avløpsvannfosfater og i reaksjonen med svoveldioksid av brus.

Andre bruksområder for kalsiumoksyd er beskrevet nedenfor:

Som mørtel

Hvis kalsiumoksyd blandes med sand (Sio₂) og vann, kaker med sanden og reagerer sakte med vannet for å danne kjedelig kalk. I sin tur, CO₂ Fra luften løses opp i vannet og reagerer med saltet for å danne kalsiumkarbonat:

CA (OH)₂(S) + CO₂(g) => Caco₃(S) + H₂Eller (l)

Caco₃ Det er en mer motstandsdyktig og hard forbindelse enn CAO, noe som får mørtelen (den forrige blandingen) til å herde og fikse murstein, blokker eller keramikk mellom dem eller til ønsket overflate.

I glassproduksjon

Det essensielle råstoffet for glassproduksjon er silisiumoksider, som er blandet med kalk, natriumkarbonat (NA₂Co₃) og andre tilsetningsstoffer, og deretter utsatt for oppvarming, noe som resulterer i et glassaktig fast stoff. Dette faststoffet blir deretter oppvarmet og blåst i alle figurer.

I gruvedrift

Den kjedelige kalk opptar et større volum enn den levende kalk på grunn av interaksjonene med hydrogenbroer (O-H-O). Denne egenskapen blir utnyttet for å bryte steinene fra den.

Kan tjene deg: katalytisk hydrogenering

Dette oppnås ved å fylle dem med en kompakt blanding av kalk og vann, som er forseglet for å fokusere dens varme og ekspansive kraft i berget.

Som silikatfjerner middel

CAO smelter sammen med silikatene for å danne en koalescerende væske, som deretter trekkes ut fra råstoffet fra et bestemt produkt.

For eksempel er jernmineraler råstoffet for produksjon av metalljern og stål. Disse mineralene inneholder silikater, som er uønskede urenheter for prosessen og elimineres ved den nylig beskrevne metoden.

Kalsiumoksyd -nanopartikler

Kalsiumoksyd kan syntetiseres som nanopartikler, varierende kalsiumnitratkonsentrasjoner (CA (nei₃)₂) og natriumhydroksyd (NaOH) i løsning.

Disse partiklene er sfæriske, grunnleggende (så vel som den faste til makroskalaen) og har mye overflateareal. Følgelig kommer disse egenskapene til fordel for katalytiske prosesser. Hvilken? Undersøkelser svarer for tiden på det spørsmålet.

Disse nanopartiklene har blitt brukt til å syntetisere substituerte organiske forbindelser - som avledet fra pyridin - i formuleringen av nye medisiner for å utføre kjemiske transformasjoner som kunstig fotosyntese, for rensing av vann fra tunge og skadelige metaller, og som fotokatalytiske midler.

Nanopartikler kan syntetiseres ved biologisk støtte, for eksempel papaya og grønn teblader, for å gi dem bruk som et antibakterielt middel.

Referanser

1. Scifun.org. (2018). Kalk: kalsiumoksyd. Gjenopprettet fra: Scifun.org.
2. Wikipedia. (2018). Kalsiumoksid. Hentet fra: i.Wikipedia.org
3. Pubchem. (2018). Kalsiumoksid. Gjenopprettet fra: Pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
4. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. I Elementene i gruppe 2. (Fjerde utgave., p. 280). Mc Graw Hill.