- Struktur
- Kristal dan ionnya
- Morfologi
- Hartanah
- Penampilan fizikal
- Jisim molar
- Takat lebur
- Ketumpatan
- pH
- Keterlarutan air
- K
- Indeks biasan
- Kestabilan
- Mendapatkan
- Permohonan
- Pemprosesan makanan
- Pembasmi kumbahan kumbahan
- Industri kertas
- Penyerap gas
- Penjagaan diri
- Pembinaan
- Risiko dan kesan sampingan
- Rujukan
The kalsium hidroksida adalah sebatian organik yang formula kimia adalah Ca (OH) 2 . Ia adalah serbuk putih yang telah digunakan selama ribuan tahun, dan selama ini ia memperoleh beberapa nama atau nama panggilan tradisional; di antaranya, kita boleh menyebut kapur serpihan, mati, kimia, terhidrat atau halus.
Secara semula jadi ia terdapat dalam mineral langka yang disebut portlandit, dengan warna yang sama. Oleh kerana itu, Ca (OH) 2 tidak diperoleh secara langsung dari mineral ini, tetapi dari perlakuan panas, diikuti dengan penghidratan, batu kapur. Kapur, CaO, diperoleh dari ini, yang kemudiannya dipadamkan atau dihidrat untuk menghasilkan Ca (OH) 2 .
Contoh pepejal kalsium hidroksida. Sumber: Minat Kimia
Ca (OH) 2 adalah pangkalan yang agak lemah di dalam air, kerana hampir tidak dapat larut dalam air panas; tetapi kelarutannya meningkat dalam air sejuk, kerana penghidratannya adalah eksotermik. Walau bagaimanapun, asasnya tetap menjadi alasan untuk berhati-hati dengannya semasa mengatasinya, kerana boleh menyebabkan luka bakar di mana-mana bahagian badan.
Ini telah digunakan sebagai pengatur pH untuk berbagai bahan atau makanan, serta menjadi sumber kalsium yang baik dalam hal jisimnya. Ini memiliki aplikasi dalam industri kertas, pembasmian kumbahan, produk penipisan, bahan makanan yang terbuat dari tepung jagung.
Namun, penggunaannya yang paling penting adalah sebagai bahan binaan, kerana kapur menghidrat apabila dicampurkan dengan bahan lain dalam plaster atau mortar. Dalam campuran yang mengeras ini, Ca (OH) 2 menyerap karbon dioksida dari udara untuk menyatukan kristal pasir bersama dengan yang terbentuk dari kalsium karbonat.
Pada masa ini, penyelidikan masih dilakukan dengan tujuan untuk mengembangkan bahan binaan yang lebih baik yang mempunyai Ca (OH) 2 secara langsung dalam komposisi mereka sebagai nanopartikel.
Struktur
Kristal dan ionnya
Ion kalsium hidroksida. Sumber: Claudio Pistilli
Pada gambar atas kita mempunyai ion yang membentuk kalsium hidroksida. Formulanya Ca (OH) 2 menunjukkan bahawa untuk setiap kation Ca 2+ terdapat dua anion OH - yang berinteraksi dengannya melalui tarikan elektrostatik. Hasilnya adalah bahawa kedua-dua ion akhirnya membentuk kristal dengan struktur heksagon.
Dalam kristal heksagon seperti Ca (OH) 2 ion sangat berdekatan satu sama lain, yang memberikan rupa struktur polimer; walaupun tidak ada ikatan kovalen Ca-O formal, masih diberikan perbezaan ketara dalam elektronegativiti antara kedua elemen tersebut.
Struktur kalsium hidroksida
Struktur menghasilkan octahedra CaO 6 , iaitu, Ca 2+ berinteraksi dengan enam OH - (Ca 2+ -OH - ).
Serangkaian oktahedra ini membentuk lapisan kristal, yang dapat berinteraksi dengan yang lain melalui ikatan hidrogen yang menjadikannya saling bersatu; namun, interaksi ini hilang pada suhu 580 ° C, ketika Ca (OH) 2 mengalami dehidrasi ke CaO.
Di sisi tekanan tinggi, tidak banyak maklumat dalam hal ini, walaupun kajian menunjukkan bahawa pada tekanan 6 GPa, kristal heksagon mengalami peralihan dari fasa heksagon ke fasa monoklinik; dan dengannya, ubah bentuk oktahedra CaO 6 dan lapisannya.
Morfologi
Kristal Ca (OH) 2 bersifat heksagon, tetapi itu bukan halangan bagi mereka untuk menggunakan morfologi. Sebilangan struktur ini (seperti helai, serpihan atau batu) lebih berpori daripada yang lain, kuat atau rata, yang secara langsung mempengaruhi aplikasi akhir mereka.
Oleh itu, tidak sama menggunakan kristal dari mineral portlandit daripada mensintesisnya sehingga terdiri daripada nanopartikel di mana beberapa parameter ketat diikuti; seperti tahap penghidratan, kepekatan CaO yang digunakan, dan masa kristal dibiarkan tumbuh.
Hartanah
Penampilan fizikal
Putih, tidak berbau, pekat serbuk dengan rasa pahit.
Jisim molar
74.093 g / mol
Takat lebur
580 ° C. Pada suhu ini terurai melepaskan air, sehingga tidak pernah mencapai pengewapan:
Ca (OH) 2 => CaO + H 2 O
Ketumpatan
2,211 g / cm 3
pH
Larutan berair tepu daripadanya mempunyai pH 12.4 pada 25 ° C.
Keterlarutan air
Kelarutan Ca (OH) 2 dalam air berkurang dengan peningkatan suhu. Contohnya, pada 0 ° C kelarutannya ialah 1,89 g / L; sementara pada suhu 20ºC dan 100ºC, ini masing-masing 1.73 g / L dan 0.66 g / L.
Ini menunjukkan fakta termodinamik: penghidratan Ca (OH) 2 adalah eksotermik, jadi mematuhi prinsip Le Chatelier persamaannya adalah:
Ca (OH) 2 <=> Ca 2+ + 2OH - + Q
Di mana Q adalah haba yang dibebaskan. Semakin panas air, keseimbangan akan cenderung ke kiri; iaitu, kurang Ca (OH) 2 yang akan larut . Atas sebab inilah di dalam air sejuk larut jauh lebih banyak daripada air mendidih.
Sebaliknya, kata kenaikan kelarutan jika pH menjadi berasid, kerana peneutralan OH - ion dan anjakan keseimbangan sebelum ke kanan. Lebih banyak haba dibebaskan semasa proses ini daripada air neutral. Selain larutan berair berasid, Ca (OH) 2 juga larut dalam gliserol.
K
5.5 · 10 -6 . Nilai ini dianggap kecil dan selaras dengan kelarutan rendah Ca (OH) 2 dalam air (keseimbangan yang sama seperti di atas).
Indeks biasan
1,574
Kestabilan
Ca (OH) 2 tetap stabil selagi tidak terkena CO 2 dari udara, kerana menyerapnya dan membentuk kalsium karbonat, CaCO 3 . Oleh itu, ia mula menjadi tidak tersekat dalam campuran pepejal kristal Ca (OH) 2 -CaCO 3 , di mana terdapat CO 3 2- anion yang bersaing dengan OH - untuk berinteraksi dengan Ca 2+ :
Ca (OH) 2 + CO 2 => CaCO 3 + H 2 O
Sebenarnya, inilah sebab mengapa larutan Ca (OH) 2 pekat bertukar menjadi susu, kerana penggantungan zarah CaCO 3 muncul .
Mendapatkan
Ca (OH) 2 diperoleh secara komersial dengan bertindak balas kapur, CaO, dengan kelebihan air dua hingga tiga kali ganda:
CaO + H 2 O => Ca (OH) 2
Walau bagaimanapun, karbonisasi Ca (OH) 2 dapat terjadi dalam prosesnya , seperti yang dijelaskan di atas.
Kaedah-kaedah lain untuk mendapatkan ia terdiri daripada menggunakan garam kalsium larut, seperti CaCl 2 atau Ca (NO 3 ) 2 , dan basifying mereka dengan NaOH, supaya Ca (OH) 2 mendakan . Dengan mengawal parameter seperti isipadu air, suhu, pH, pelarut, tahap karbonisasi, masa pematangan, dan lain-lain, nanopartikel dengan morfologi yang berbeza dapat disintesis.
Ia juga dapat disiapkan dengan memilih bahan mentah semula jadi dan boleh diperbaharui, atau sisa dari industri, yang kaya dengan kalsium, yang apabila dipanaskan dan abunya akan terdiri daripada kapur; dan dari sini, sekali lagi, Ca (OH) 2 dapat disiapkan dengan menghidrat abu ini tanpa perlu membuang batu kapur, CaCO 3 .
Sebagai contoh, agave bagasse telah digunakan untuk tujuan ini, memberikan nilai tambah kepada sampah dari industri tequila.
Permohonan
Pemprosesan makanan
Acar terlebih dahulu direndam dalam kalsium hidroksida untuk menjadikannya lebih garing. Sumber: Pixabay.
Kalsium hidroksida terdapat dalam banyak makanan dalam beberapa peringkat penyediaannya. Contohnya, acar, seperti gherkins, dicelupkan dalam larutan berair yang sama untuk menjadikannya lebih garing ketika dibungkus dalam cuka. Ini kerana protein di permukaannya menyerap kalsium dari persekitaran.
Perkara yang sama berlaku dengan biji-bijian jagung sebelum mengubahnya menjadi tepung, kerana ia membantu mereka melepaskan vitamin B 3 (niasin) dan memudahkan pengisarannya. Kalsium yang disediakannya juga digunakan untuk menambah nilai nutrisi pada jus tertentu.
Ca (OH) 2 juga dapat menggantikan serbuk penaik dalam beberapa resipi roti, dan menjelaskan larutan gula yang diperoleh dari tebu dan bit.
Pembasmi kumbahan kumbahan
Tindakan penjelasan Ca (OH) 2 disebabkan oleh fakta bahawa ia bertindak sebagai agen flocculating; iaitu, meningkatkan ukuran zarah-zarah terampai sehingga mereka membentuk flok, yang kemudiannya mengendap atau dapat disaring.
Properti ini telah digunakan untuk membasmi kumbahan, mengecewakan koloidnya yang tidak menyenangkan ke pemandangan (dan bau) penonton.
Industri kertas
Ca (OH) 2 digunakan dalam proses Kraft untuk menjana semula NaOH yang digunakan untuk mengolah kayu.
Penyerap gas
Ca (OH) 2 digunakan untuk menghilangkan CO 2 dari tempat tertutup atau di lingkungan di mana kehadirannya tidak produktif.
Penjagaan diri
Ca (OH) 2 ditemukan secara diam-diam dalam formulasi untuk krim penipisan , kerana asasnya membantu melemahkan keratin rambut, dan dengan itu, lebih mudah untuk menghilangkannya.
Pembinaan
Kalsium hidroksida merupakan sebahagian daripada struktur tapak pembinaan lama seperti piramid Mesir. Sumber: Pexels.
Ca (OH) 2 telah wujud sejak zaman berzaman, menyatukan massa plaster dan mortar yang digunakan dalam pembinaan karya seni bina Mesir seperti piramid; juga bangunan, makam, dinding, tangga, lantai, sokongan, dan juga untuk membina semula simen gigi.
Tindakan menguatnya adalah disebabkan oleh fakta bahawa ketika "menghirup" CO 2 , kristal CaCO 3 yang dihasilkan akhirnya menyatukan pasir dan komponen lain dari campuran tersebut ke tahap yang lebih baik.
Risiko dan kesan sampingan
Ca (OH) 2 bukan pepejal asas yang kuat berbanding hidroksida lain, walaupun lebih tinggi daripada Mg (OH) 2 . Walaupun begitu, walaupun tidak reaktif atau mudah terbakar, asasnya masih cukup agresif sehingga menyebabkan luka bakar kecil.
Oleh itu, ia mesti ditangani dengan hormat, kerana dapat menjengkelkan mata, lidah dan paru-paru, serta mencetuskan penyakit lain seperti: kehilangan penglihatan, alkalisasi darah yang teruk, ruam kulit, muntah dan sakit tekak .
Rujukan
- Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat). Bukit Mc Graw.
- Wikipedia. (2019). Kalsium hidroksida. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Chávez Guerrero et al. (2016). Sintesis dan pencirian kalsium hidroksida yang diperoleh dari agave bagasse dan penyiasatan aktiviti antibakteria. Dipulihkan dari: scielo.org.mx
- Riko Iizuka, Takehiko Yagi, Kazuki Komatsu, Hirotada Gotou, Taku Tsuchiya, Keiji Kusaba, Hiroyuki Kagi. (2013). Struktur kristal fasa tekanan tinggi kalsium hidroksida, portlandit: In situ serbuk dan kajian difraksi sinar-X kristal tunggal. Mineralogi Amerika; 98 (8-9): 1421–1428. doi: doi.org/10.2138/am.2013.4386
- Hans Lohninger. (05 Jun 2019). Kalsium Hidroksida. LibreTexts Kimia. Dipulihkan dari: chem.libretexts.org
- Aniruddha S. et al. (2015). Sintesis Nano Calcium Hydroxide dalam Aqueous Medium. Persatuan Seramik Amerika. doi.org/10.1111/jace.14023
- Carly Vandergriendt. (12 April 2018). Bagaimana Kalsium Hidroksida Digunakan dalam Makanan, dan Adakah Selamat Dipulihkan dari: healthline.com
- Brian Clegg. (26 Mei 2015). Kalsium hidroksida. Dipulihkan dari: chemistryworld.com