산화칼슘

Calcium oxide
산화칼슘
Calcium oxide
Calcium oxide powder.JPG
이름
IUPAC 이름
산화칼슘
기타 이름
생석회, 소성석회, 미석회, 자갈석회, 칼시아
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
첸블
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.013.763 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 215-138-9
E번호 E529(산도 조절기, ...)
485425
케그
RTECS 번호
  • EW3100000
유니
UN 번호 1910
  • InChI=1S/Ca.o
    키: ODINCKPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N
  • InChI=1/Ca.O/rCaO/c1-2
    키: ODINCKMPIJUCX-BFMVISLHAU
  • O=[Ca]
특성.
카오
몰 질량 56.0774 g/g
외모 흰색에서 옅은 노란색/갈색 분말
냄새 무취
밀도 3.34g/cm3[1]
녹는점 2,613 °C (4,735 °F, 2,886 K)[1]
비등점 2,850 °C (5,160 °F, 3,120 K) (100 hPa)[2]
반응하여 수산화칼슘 생성
메탄올의 용해성 불용성(디에틸에테르, 옥탄올에도 해당)
산도(pKa) 12.8
- 15.0×10cm−63/세로
구조.
큐빅, cF8
열화학
40 J·mol−1·K−1[3]
-635 kJ/mol−1[3]
약리학
QP53AX18 (WHO)
위험 요소
GHS 라벨링:
GHS05: CorrosiveGHS07: Exclamation mark
위험.
H302, H314, H315, H335
P260, , , , , , , , , , , , , , , ,,
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
3
0
2
플래시 포인트 불연성[4]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 5 mg/m3[4]
REL(권장)
 TWA 2mg/m3[4]
IDLH(즉시 위험)
 25 mg/m3[4]
안전 데이터 시트(SDS) Hazard.com
관련 화합물
기타 음이온
 황화칼슘
수산화칼슘
셀렌화칼슘
텔루화칼슘
기타 캐티온
 산화 베릴륨
산화마그네슘
산화 스트론튬
산화바륨
산화라듐
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

산화칼슘(CaO)은 일반적으로 생석회 또는 연소 석회로 알려져 있으며 널리 사용되는 화합물이다.그것은 상온에서 백색, 부식성, 알칼리성, 결정성 고체이다.널리 사용되는 "석회"라는 용어는 칼슘, 실리콘, 마그네슘, 알루미늄 및 철의 탄산염, 산화물 및 수산화물이 우세한 칼슘 함유 무기 물질을 의미합니다.이에 비해 생석회는 단일 화합물 산화칼슘에 특이적으로 적용된다.시멘트 등 건축물에 반응하지 않고 가공에서 살아남는 산화칼슘을 [5]유리석회라고 한다.

퀵라임은 비교적 저렴하다.그것 및 화학 유도체(생석회가 기본 무수물인 수산화칼슘)는 모두 중요한 상품 화학 물질이다.

준비

산화칼슘은 보통 석회암이나 조개껍데기와 같은 물질의 열분해로 만들어집니다. 이 물질에는 탄산칼슘(CaCO3; 미네랄 칼사이트)이 들어 있습니다.이는 재료를 825°C(1,517°F)[6][7] 이상으로 가열하여 소성 또는 석회 연소라고 하는 공정을 통해 이산화탄소 분자2(CO)를 방출하고 생석회를 남김으로써 달성됩니다.이것은 또한 선사 [8]시대에 알려진 몇 안 되는 화학 반응 중 하나이다.

CaCO3(s) → CaO(s2)

생석회는 안정적이지 않으며, 냉각되면 충분한 시간이 흐른 후 물과 함께 석회2 회반죽 또는 석회 모르타르로 굳히지 않는 한 탄산칼슘으로 완전히 전환됩니다.

전 세계 생석회 생산량은 약 2억8300만t.중국은 연간 약 1억7000만t을 생산하는 세계 최대 생산국이다.미국은 연간 [9]약 2000만 톤으로 두 번째로 크다.

생석회 1.0t당 약 1.8t의 석회석이 필요합니다.퀵라임은 물에 대한 친화력이 높고 실리카겔보다 더 효율적인 건조제입니다.물과 생석회의 반응은 최소 2.5배 [10]부피의 증가와 관련이 있다.

사용하다

강한 발열 반응으로서의 생석회 절삭 시연.생석회 조각에 물방울을 넣는다.잠시 후, 현저한 발열 반응이 일어난다('석회 박리').온도는 약 300°C(572°F)에 이를 수 있습니다.
  • 생석회의 주요 용도는 기본 산소 제강(BOS) 공정입니다.사용량은 강철 톤당 약 30~50kg(65~110파운드)입니다.생석회는 산성 산화물인 SiO2, AlO23 및 FeO를23 중화시켜 염기성 용융 [10]슬래그를 생성합니다.
  • 분쇄 생석회는 공기 주입 콘크리트 블록의 생산에 사용되며, 밀도는 ca. 0.6–1.0g3/cm(9.8–16.4g/cu in)[10]입니다.
  • 생석회 및 수화석회는 점토 함유 토양의 하중 운반 능력을 크게 높일 수 있다.이들은 미세하게 분할된 실리카 및 알루미나와 반응하여 시멘트 특성을 [10]가진 규산칼슘 및 알루미늄산염을 생산합니다.
  • 소량의 생석회가 유리, 알루민산칼슘 시멘트, 유기화학제품의 [10]생산과 같은 다른 공정에서 사용된다.
  • 열: 퀵라임은 다음과 같은 [11]방정식으로 수화물인 수산화칼슘의 형성에 의해 열에너지를 방출합니다.
CaO(s2) + HO(l) ca Ca(OH)2 (aq) (δHr = -63.7 kJ/mol of CaO)
수분을 공급하면서 발열 반응이 일어나 고체가 부풀어 오른다.수분을 붉은색으로 가열하여 수분을 제거하여 수화 반응을 역전시킴으로써 수화물을 생석회로 재변환할 수 있다.물 1리터는 약 3.1kg(6.8lb)의 생석회와 결합하여 수산화칼슘과 3.54MJ의 에너지를 제공합니다.이 공정은 자체 가열 캔에 담긴 즉석 식품난방, 조리, 불꽃이 없는 가열수 등 편리한 휴대용 열원을 제공하기 위해 사용할 수 있습니다.이 가열 [12]방식을 사용한 조리 키트를 판매하는 회사도 있습니다.
  • 그것은 산도 조절제, 밀가루 처리제, [13]발효제로 FAO에 대한 식품 첨가물로 알려져 있다.E 번호는 E529 입니다.
  • 라이트: 생석회를 2,400°C(4,350°F)까지 가열하면 강렬한 광채를 발합니다.이러한 형태의 조명은 조명이라고 알려져 있으며,[14] 전등이 발명되기 전에 연극 제작에 널리 사용되었다.
  • 시멘트: 산화칼슘은 시멘트를 만드는 과정의 핵심 성분입니다.
  • 값싸고 널리 구할 수 있는 알칼리입니다.전체 생석회 생산량의 약 50%를 사용하기 전에 수산화칼슘으로 변환한다.급속 석회와 수화 석회 모두 [10]식수 처리에 사용됩니다.
  • 석유 산업: 물 검출 페이스트에는 산화칼슘과 페놀프탈레인이 혼합되어 있습니다.이 페이스트가 연료 저장 탱크의 물과 접촉하면 CaO가 물과 반응하여 수산화칼슘을 형성합니다.수산화칼슘은 pH가 높아 페놀프탈레인이 선명한 자줏빛-핑크색으로 변하여 물의 존재를 나타낸다.
  • 페이퍼: 산화칼슘은 크래프트 펄프 공장의 화학적 회수 과정에서 탄산나트륨에서 수산화나트륨을 재생하는 데 사용됩니다.
  • 석고:화분 이전의 신석기 B 인류가 석회암을 기반으로 한 회반죽을 바닥과 다른 [15][16][17]용도로 사용했다는 고고학적 증거가 있다.이러한 라임아쉬 바닥은 19세기 후반까지 사용되었다.
  • 화학 또는 전력 생산:고체 산화칼슘 스프레이 또는 슬러리는 연도 가스 탈황이라고 불리는 과정에서 배기 흐름에서 이산화황을 제거하기 위해 사용될 수 있습니다.
  • 채굴: 압축 석회 카트리지는 빠른 석회의 발열 특성을 이용하여 바위를 부순다.통상대로 암석에 샷홀을 뚫어 그 안에 생석회 봉인 카트리지를 넣어 탬핑한다.그 후 카트리지에 많은 양의 물을 주입하고, 그 결과 수증기의 방출과 함께 잔류 수화 고체의 부피가 커지면 암석이 산산조각난다.바위가 특별히 [18][19][20]단단하면 그 방법은 효과가 없다.
  • 시체 처리:역사적으로, 생석회가 시체 부패를 촉진하는 데 효과적이라고 잘못 믿었습니다.생석회 사용은 사실 보존을 촉진할 수 있다.퀵라임은 부패의 악취를 없애는 데 도움을 줄 수 있는데, 이는 사람들이 잘못된 결론을 [21]내리게 했을 수도 있다.

무기

기원전 80년, 로마의 장군 세르토리우스는 접근할 수 없는 [22]동굴을 피신했던 히스파니아의 카라시타니를 물리치기 위해 목이 졸리는 가성 석회 가루 구름을 배치했다.비슷한 먼지가 AD 178년 무장 농민 반란을 진압하기 위해 중국에서 사용되었는데, 이때 풀무로 무장한 석회병차가 석회석 가루를 군중에게 [23]날렸다.

퀵라임은 또한 그리스 화재의 구성요소였던 것으로 생각된다.물과 접촉하면 퀵 석회가 150°C(302°F) 이상으로 온도를 상승시키고 [24]연료에 불을 붙입니다.

데이비드 흄은 그의 영국사에서 헨리 3세의 통치 초기에 영국 해군은 적의 함대를 빠른 [25]석회로 눈감아 줌으로써 침략한 프랑스 함대를 파괴했다고 회상한다.퀵라임은 중세 해전에서 사용되었을지도 모른다 – 적함에 [26]던지기 위해 "라임 모타"를 사용하기까지.

대체품

석회암은 농업, 플럭싱, 유황 제거 등을 포함한 많은 응용 분야에서 석회 대신 사용됩니다.반응성이 낮은 물질을 포함하는 석회암은 반응 속도가 느리고 용도에 따라 석회에 비해 다른 단점이 있을 수 있습니다. 그러나 석회암은 석회보다 상당히 저렴합니다.소성 석고는 산업용 석고와 박격포의 대체 재료이다.시멘트, 시멘트 가마 분진, 플라이 애쉬 및 라임 가마 분진은 일부 석회 건설용 대체물로 사용될 수 있습니다.수산화마그네슘은 pH 제어 시 석회 대용품이며, 산화마그네슘은 제강 [27]시 플럭스로서 돌로마이트 석회 대용품이다.

안전.

물과 생석회가 격렬하게 반응하기 때문에 생석회는 흡입하거나 촉촉한 피부나 눈에 닿을 때 심한 자극을 일으킵니다.흡입하면 기침, 재채기, 호흡곤란을 일으킬 수 있습니다.그런 다음 비중격 천공, 복통, 메스꺼움 및 구토와 함께 화상으로 진화할 수 있습니다.생석회가 화재의 위험으로 간주되지는 않지만, 물과 반응하면 [28]가연성 물질을 점화하기에 충분한 열을 방출할 수 있습니다.

자연발생

주목할 점은 CaO 또한 석회라는 별도의 광물 종이라는 것이다.파이로메타모르픽 광물로 습한 공기 중에 불안정해 포틀랜드산 Ca(OH)2[29][30]로 빠르게 변화하기 때문에 희귀하다.

레퍼런스

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외부 링크

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