Kalcij-oksid

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigaciju, pretragu
Kalcij-oksdid
Calcium-oxide-3D-vdW.png
Calcium oxide powder.JPG
Općenito
Hemijski spoj Kalcij-oksdid
Druga imena Živi kreč, pečeni kreč, negašeni kreč, šljunčani krečpebble lime
Molekularna formula CaO
CAS registarski broj 1305-78-8
SMILES [Ca]=O
InChI 1/Ca.O/rCaO/c1-2
Kratki opis Bijeli do blijedo žuti/smeđi prah. bez mirisa
Osobine1
Molarna masa 56,0774 g/mol
Gustoća 3,34 g/cm3
Tačka topljenja 2613
Tačka ključanja 3850
Rastvorljivost Reagirajući daje kalcij-hidroksid
Rastvorljiv u metanolu;
Nerastvorljiv u dietil-eteru i n-oktanolu
Rizičnost
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
2
 
1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Kalcij-oksid (CaO), poznatiji kao kreč ili spaljeni kreč ili živi kreč, je naširoko upotrebljavani hemijski spoj. Na sobnoj temperaturi, to je bijela, kaustična, alkalna, kristalna, čvrsta tvar. Široko korištena oznaka kreč, podrazumijeva sadržaj kalcijevih neorganskih materijala, među kojima dominiraju karbonati, oksidi, uključujući i kalcij-hidroksid, silicij, magnezij, aluminij i željezo. Nasuprot tome, "živi kreč" se posebno odnosi na samo jedan hemijski spoj – kalcij-oksid. Kalcij-oksid koji podnosi obradu bez reagiranja na mjestu proizvodnje, kao što je cement zove se slobodni kreč.[1]

Kreč je relativno jeftin, kao i hemijske derivat kalcij-hidroksid (bazni anhidrid kreča) su važne robne hemikalije.

Dobijanje[uredi | uredi izvor]

Kalcij-oksid se obično pravi termičkom razgradnjom materijala, kao što su krečnjak ili ljušture, koje sadrže kalcij-karbonat (CaCO3; mineralnih kalcit se peče u krečnoj peći – krečani . Ovo se postiže grijanjem materijala iznad 825 °C, u procesu koji se zove kalcinacija ili pečenje kreča , da se oslobodi molekula ugljen-dioksida (CO 2), ostavljajući „živi“ kreč:[2]

CaCO3 (e) → CaO (e) + CO2 (g).

Živi kreč nije stabilan i, kada hladi, spontano reagira sa CO2 iz zraka pa, nakon dosta vremena, u potpunosti se povratno pretvara u polazni kalcij-karbonat, osim ako se gasi vodom, kada se dobije krečni gips ili krečni malter.

Godišnja svijetska proizvodnja kreča je oko 283 miliona tona. Kina je daleko najveći svjetski proizvođač, sa ukupno oko 170 miliona tona godišnje. Sjedinjene Države su sljedeće, sa oko 20 miliona tona godišnje.[3] Za proizvodnju 1,0 t kreča, potrebno je oko 1,8 t krečnjaka. Kreč ima visok afinitet za vodu i efikasniji je desikant (isušivač) od silikagela. Reakcija kreča sa vodom je povezana sa povećanjem obima za faktor od najmanje 2,5. .[4]

Upotreba[uredi | uredi izvor]

  • Glavna upotreba kreča je u procesu proizvodnje čelika (BOS). Njegova količin varira od oko 30-50   kg/t čelika. Kreč neutraliziraju kiseli oksidi, SiO₂, Al₂O₃ i Fe₂O₃., za proizvodnju osnovne rastopljene šljake.[4]
  • Temeljni kreč se koristi u proizvodnji blokovba od siporeksa, sa gustinom od oko 0,6-1,0 g/cm³.[4]
  • Pečeni i hidratizirani kreč mogu značajno povećati nosivost osnovnog sadržaja od gline. Oni to čine reakcijom s fino diferenciranim silikata i glinice za proizvodnju kalcij-silikata i aluminata, koji imaju cementirajuća svojstva.[4]
  • Male količine kreča se koriste i u drugim procesima, naprimjer u proizvodnja stakla, kalcijevog aluminatnog cementa i organskih hemikalija.[4]
  • Grijanje: prilikom formiranja hidrata kalcij-hidroksida, kreč oslobađa toplotnu energiju,prema slijedećoj jednadžbi:[5]
CaO (s) + H2O (l) Ca(OH)2 (aq) (ΔHr = −63,7 kJ/mola CaO)
Pošto je hidratizacija egzotermna reakcija, uz toplotu nastaje i čvrsti talog (tuf). Hidrat se može pretvoriti u kreč uklanjanjem vode, grijanjem do crvene užarenosti, koje obrne reakciju hidratacije. Litar vode u kombinaciji sa oko 3, 1 kg kreča daje kalcij-hidroksid plus 3,54 mJ energije. Ovaj proces se može koristiti kao prijenosni izvor toplote, kao i za priručno hrane zagrijavanje u linijama za samoposluživanje.
  • Svjetlo: kada se kreč zagrije na 2400 °C, emitira intenzivan sjaj. Ovaj oblik osvjetljenja je poznat kao krečno svjetlo, a široko je korišteno u pozorišnim produkcijama prije izuma električne rasvjete.[6]
  • Cement: kalcij-oksida je ključni sastojak za procesu izrade cementa.
  • Kao jeftina i široko dostupna baza: oko 50% od ukupne proizvodnje kreča se, prije upotrebe, pretvara u kalcij-hidroksid. Oba, i živi i hidratizirani kreč se koriste u tretmanu sa pitkom vodom.[4]
  • Naftna industrija: paste za detekciju vode sadrže mješavinu kalcij-oksida i fenolftaleina. Kada ova pasta dođe u kontakt s vodom u rezervoaru za skladištenje goriva, CaO reagira s vodom i formira se kalcij-hidroksid. Kalcijum hidroksid ima dovoljno visok pH za pojavu fenolftaleinske žive ljubičasto-ružičaste boje, što ukazuje na prisustvo vode.
  • Papir: kalcij oksid se koristi za regeneraciju natrij-hidroksida iz natrij-karbonata u hemijskoom oporavak i osnaživanju mase koja se proizvodi u mlinovima.
  • Gips: postoje arheološki dokazi da su u predkeramičkom neolitu B ljudi koristili krečnjak na bazi gipsa za podove i ui druge svrhe.[7][8][9] Takva upotreba krečnog praha je ostala u upotrebi sve do kraja devetnaestog stoljeća.
  • Hemijska upotreba ili proizvodnja električne energije: čvrsti sprej ili premazi kalcij-oksida mogu se koristiti za uklanjanje sumpor-dioksida iz izduvnih tokova u procesu koji se zove odsumporavanje dimnih plinova.

Kao oružje[uredi | uredi izvor]

U 80. godini p.n.e, rimski general Sertorius je raspršio oblake kaustičnog kreča u prahu za gušenje protivnika, u pobjedi nad Characitanima iz Hispanije, koji su se sklonili u nepristupačne pećine. Slična prašina je korištena i u Kini da uguše oružane seljačke pobune u 178. n.e., kada su "krečna kola" opremljena mijehovima duhala krečnjak u prahu na mase pobunjenika.[10]

David Hume, u svojoj knjizi The History of England, prepričava da je tokom rane vladavine Henrika III, engleska mornarica uništila invazijsku francuski flotu, zasljepljujući neprijatelja živim krečom .[11]

Također se misli da je kreč bio sastavni dio grčke vatre. U kontaktu sa vodom, kreč povećava temperaturu iznad 150  °C i zapali gorivo.[12]

Sigurnost[uredi | uredi izvor]

Zbog energične reakcije kreča sa vodom, uzro nastaju ozbiljne iritacije kada se udiše ili dolazi u kontakt s vlažnom kožom ili očima. Udisanje može izazvati kašalj, kihanje, otežano disanje. Može se onda razviti u opekotine sa perforacijama nosne pregrade, bolovima u trbuhu, mučninom i povraćanjem. Iako se smatra da kreč ne donosi opasnost od požara, njegova reakcija sa vodom može osloboditi dovoljno toplote da zapali lahko zapaljive materijale.[13]

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ "slobodnog kreča" . DictionaryOfConstruction.com.
  2. ^ Merck Index of Chemicals and Drugs, 9th edition monograph 1650
  3. ^ Miller, M. Michael (2007). "Lime". Minerals Yearbook. U.S. Geological Survey. str. 43.13. 
  4. ^ a b c d e f Tony Oates (2007), "Lime and Limestone", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (7th iz.), Wiley, str. 1–32, doi:10.1002/14356007.a15_317 
  5. ^ Collie, Robert L. "Solar heating system" U.S. Patent 3.955.5541976
  6. ^ Gray, Theodore (September 2007). "Limelight in the Limelight". Popular Science: 84. 
  7. ^ Neolithic man: The first lumberjack?. Phys.org (August 9, 2012). Retrieved on 2013-01-22.
  8. ^ Karkanas, P.; Stratouli, G. (2011). "Neolithic Lime Plastered Floors in Drakaina Cave, Kephalonia Island, Western Greece: Evidence of the Significance of the Site". The Annual of the British School at Athens 103: 27. doi:10.1017/S006824540000006X. 
  9. ^ Connelly, Ashley Nicole (May 2012) Analysis and Interpretation of Neolithic Near Eastern Mortuary Rituals from a Community-Based Perspective. Baylor University Thesis, Texas
  10. ^ Adrienne Mayor (2005), "Ancient Warfare and Toxicology", u Philip Wexler, Encyclopedia of Toxicology 4 (2nd iz.), Elsevier, str. 117–121, ISBN 0-12-745354-7 
  11. ^ David Hume (1756). History of England I. 
  12. ^ Croddy, Eric (2002). Chemical and biological warfare: a comprehensive survey for the concerned citizen. Springer. str. 128. ISBN 0-387-95076-1. 
  13. ^ http://hazard.com/msds/mf/baker/baker/files/c0462.htm CaO MSDS]. hazard.com

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]