Оксид кальция

Оксид кальция
Оксид кальция
	-;
Общие
Систематическое; наименование	Оксид кальция, окись кальция
Традиционные названия	оксид кальция, негашёная известь, жжёная известь, кирабит; кипелка
Хим. формула	CaO
Рац. формула	CaO
Физические свойства
Состояние	твёрдое
Молярная масса	56.077 г/моль
Плотность	3.37 г/см³
Термические свойства
	Температура
• плавления	2570 °C
• кипения	2850 °C
Мол. теплоёмк.	42.05 Дж/(моль·К)
	Энтальпия
• образования	-635.09 кДж/моль
Безопасность
Предельная концентрация	1 мг/м³
ЛД50	100 мг/кг
Токсичность	Зарегистрированные препараты оксида кальция относятся ко 2-му классу опасности для человека, оказывают общетоксическое действие.
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 3 2 W
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Oксид кальция (о́кись ка́льция, негашёная и́звесть, жжёная и́звесть, в просторечии - кираби́т, кипе́лка) — белое кристаллическое вещество, формула Ca O. Относится к классу основных оксидов.

Негашёная известь и продукт её взаимодействия с водой — Ca(OH)₂ (гашёная известь, или «пушонка») находят обширное использование в строительном деле.

Получение

В промышленности оксид кальция получают термическим разложением известняка (карбоната кальция):

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2} }[/math]

Также оксид кальция можно получить при взаимодействии простых веществ, на практике в виде корки на металле:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO} }[/math]

или при термическом разложении гидроксида кальция и кальциевых солей некоторых кислородсодержащих кислот:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2Ca(NO_3)_2 \rightarrow 2CaO + 4NO_2 + O_2} }[/math]

Физические свойства

Оксид кальция — белое кристаллическое вещество, кристаллизующееся в кубической кристаллической решётке, по типу хлорида натрия.

Химические свойства

Оксид кальция относится к основным оксидам. Энергично взаимодействует с водой с выделением тепла и образованием гидроксида кальция, ненасыщенный раствор которого является сильным основанием:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2} }[/math] + 63,7 к Дж/моль.

При температуре выше 580 °C ^{[источник не указан 2239 дней]} эта реакция обратима.

Как основный оксид реагирует с кислотными оксидами и кислотами, образуя соли:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaO + SO_2 \rightarrow CaSO_3} }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O} }[/math]

При нагревании с углеродом в высокотемпературной печи или электрической дуге образует карбид кальция (используемый для получения ацетилена):

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaO + 3C \xrightarrow{t} CaC_2 + CO\uparrow} }[/math]

Несмотря на массовое промышленное производство ацетилена более эффективными способами, эта реакция сохраняет небольшое практическое значение, так как карбид кальция является удобным источником ацетилена в лабораторной практике и в аппаратах для сварочных работ.

Применение

В настоящее время в основном используется в производстве строительных материалов, высокоглиноземистого цемента, силикатного кирпича и т.д.

До второй половины XX века известь широко использовали в качестве строительной побелки — прокаленный мел или известняк (оксид кальция) при смешивании с водой образует ярко-белую гашеную известь (Ca(OH)₂), обладающую хорошими адгезионными свойствами к различным поверхностям. Далее известь медленно поглощает из воздуха углекислый газ, покрываясь коркой карбоната кальция. В настоящее время известковый раствор при строительстве жилых домов практически не применяется в виду значительной гигроскопичности (склонности поддерживать высокую влажность, провоцирующую рост плесени) и сложности производства работ, уступив место более эффективным материалам.

В лабораторной практике оксид кальция используется как дешевый и эффективный агент для осушения растворителей и жидких веществ.

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E-529.

В промышленности водный раствор используют в одном из способов удаления диоксида серы из дымовых газов. В результате реакции гашеной извести Са(OH)₂ и диоксида серы получается осадок сульфита кальция СаSO₃. В настоящее время вытеснен современными абсорберами на основе четвертичных аммонийных соединений, способных обратимо связывать SO₂ и CO₂.

Использовался в «саморазогревающейся» посуде. Оксид кальция, помещенный между двух стенок емкости, при прокалывании капсулы с водой реагирует с ней с выделением тепла.

Безопасность

Оксид кальция относится к высокоопасным веществам. (Класс опасности 2). Это едкое вещество, особенно опасен при смешивании с водой.

В виде пыли или капель взвеси раздражают слизистые, вызывая чихание и кашель.

Оксид кальция относится к группе веществ, обладающих общетоксическим действием. Действие CaO, подобно действию щелочи, состоит в омылении жиров, поглощении из кожи влаги, растворении белков, раздражении и прижигании тканей.

Сильно действует на слизистую глаз. На слизистой рта и носа наблюдаются поверхностные изъязвления; иногда прободение носовой перегородки.

Страдают также глубокие дыхательные пути.

Вдыхание высоких концентраций известковой пыли вызывает отёк лёгких.

Рекомендуемая ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 1 мг/м³.

Примечания

↑ name=https://docs.cntd.ru_ГОСТ (недоступная ссылка) 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования
↑ name=https://docs.cntd.ru_ГОСТ (недоступная ссылка) 12.1.007-76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

Литература

Крупский А. К., Менделеев Д. И. Известь, в технике // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Монастырев А. Производство цемента, извести. Москва, 2007.
Штарк Йохан, Вихт Бернд. Цемент и известь (перевод с немецкого). Киев, 2008.
Осин Б.В. Негашеная известь как новое вяжущее вещество. Москва, 1954

[1] =https://docs.cntd.ru_ГОСТ (недоступная ссылка) 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования

[2] =https://docs.cntd.ru_ГОСТ (недоступная ссылка) 12.1.007-76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

[1]

[2]

п • о • р Оксиды
H₂O
Li₂O LiCoO₂ Li₃PaO₄ Li₅PuO₆ Ba₂LiNpO₆ LiAlO₂ Li₃NpO₄ Li₂NpO₄ Li₅NpO₆ LiNbO₃	BeO											B₂O₃	С₃О₂ C₁₂O₉ CO C₁₂O₁₂ C₄O₆ CO₂	N₂O NO N₂O₃ N₄O₆ NO₂ N₂O₄ N₂O₅	O	F
Na₂O NaPaO₃ NaAlO₂ Na₂PtO₃	MgO											AlO Al₂O₃ NaAlO₂ LiAlO₂ AlO(OH)	SiO SiO₂	P₄O P₄O₂ P₂O₃ P₄O₈ P₂O₅	S₂O SO SO₂ SO₃	Cl₂O ClO₂ Cl₂O₆ Cl₂O₇
K₂O K₂PtO₃ KPaO₃	CaO Ca₃OSiO₄ CaTiO₃	Sc₂O₃	TiO Ti₂O₃ TiO₂ TiOSO₄ CaTiO₃ BaTiO₃	VO V₂O₃ V₃O₅ VO₂ V₂O₅	FeCr₂O₄ CrO Cr₂O₃ CrO₂ CrO₃ MgCr₂O₄	MnO Mn₃O₄ Mn₂O₃ MnO(OH) Mn₅O₈ MnO₂ MnO₃ Mn₂O₇	FeCr₂O₄ FeO Fe₃O₄ Fe₂O₃	CoFe₂O₄ CoO Co₃O₄ CoO(OH) Co₂O₃ CoO₂	NiO NiFe₂O₄ Ni₃O₄ NiO(OH) Ni₂O₃	Cu₂O CuO CuFe₂O₄ Cu₂O₃ CuO₂	ZnO	Ga₂O Ga₂O₃	GeO GeO₂	As₂O₃ As₂O₄ As₂O₅	SeOCl₂ SeOBr₂ SeO₂ Se₂O₅ SeO₃	Br₂O Br₂O₃ BrO₂
Rb₂O RbPaO₃ Rb₄O₆	SrO	Y₂O₃ YOF YOCl	ZrO(OH)₂ ZrO₂ ZrOS Zr₂О₃Сl₂	NbO Nb₂O₃ NbO₂ Nb₂O₅ Nb₂O₃(SO₄)₂ LiNbO₃	Mo₂O₃ Mo₄O₁₁ MoO₂ Mo₂O₅ MoO₃	TcO₂ Tc₂O₇	Ru₂O₃ RuO₂ Ru₂O₅ RuO₄	RhO Rh₂O₃ RhO₂	PdO Pd₂O₃ PdO₂	Ag₂O Ag₂O₂	Cd₂O CdO	In₂O InO In₂O₃	SnO SnO₂	Sb₂O₃ Sb₂O₄ Hg₂Sb₂O₇ Sb₂O₅	TeO₂ TeO₃	I₂O₄ I₄O₉ I₂O₅
Cs₂O Cs₂ReCl₅O	BaO BaPaO₃ BaTiO₃ BaPtO₃		HfO(OH)₂ HfO₂	Ta₂O TaO TaO₂ Ta₂O₅	WO₂Br₂ WO₂ WO₂Cl₂ WOBr₄ WOF₄ WOCl₄ WO₃	Re₂O ReO Re₂O₃ ReO₂ Re₂O₅ ReO₃ Re₂O₇	OsO Os₂O₃ OsO₂ OsO₄	Ir₂O₃ IrO₂	PtO Pt₃O₄ Pt₂O₃ PtO₂ K₂PtO₃ Na₂PtO₃ PtO₃	Au₂O AuO Au₂O₃	Hg₂O HgO (Hg₃O₂)SO₄ Hg₂O(CN)₂ Hg₂Sb₂O₇ Hg₃O₂Cl₂ Hg₅O₄Cl₂	Tl₂O Tl₂O₃	Pb₂O PbO Pb₃O₄ Pb₂O₃ PbO₂	BiO Bi₂O₃ Bi₂O₄ Bi₂O₅	PoO PoO₂ PoO₃	At
Fr	Ra		Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts
		↓
		La₂O₂S La₂O₃	Ce₂O₃ CeO₂	PrO Pr₂O₂S Pr₂O₃ Pr₆O₁₁ PrO₂	NdO Nd₂O₂S Nd₂O₃ NdHO	Pm₂O₃	SmO Sm₂O₃	EuO Eu₃O₄ Eu₂O₃ EuO(OH) Eu₂O₂S	Gd₂O₃	Tb	Dy₂O₃	Ho₂O₃ Ho₂O₂S	Er₂O₃	Tm₂O₃	YbO Yb₂O₃	Lu₂O₂S Lu₂O₃ LuO(OH)
		Ac₂O₃	UO₂ UO₃ U₃O₈	PaO PaO₂ Pa₂O₅ PaOS	ThO₂	NpO NpO₂ Np₂O₅ Np₃O₈ NpO₃	PuO Pu₂O₃ PuO₂ PuO₃ PuO₂F₂	AmO₂	Cm₂O₃ CmO₂	Bk₂O₃	Cf₂O₃	Es	Fm	Md	No	Lr