工业制备
1、石灰消化法
将石灰石在煅烧成氧化钙后,经精选与水按1:(3~3.5)的比例消化,生成氢氧化钙料液经净化分离除渣,再经离心脱水,于150~300℃下干燥,再筛选(120目以上)即为氢氧化钙成品。
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO+H2O→Ca(OH)2。
2、将试剂氯化钙溶于水中,制得25%的水溶液,加热至80℃,然后分次加入滤过的30%的氢氧化钠溶液 ( 可超过理论量30%) ,反应得到氢氧化钙,所得浆状混合物经抽滤后洗涤,先用0.1%的氢氧化钠水溶液洗去大量氯离子,然后用蒸馏水洗至氯离子合格。
3、扩散法
配制两种溶液:一为30g重结晶的CaCl2·6H2O溶于50mL水中;一为12gNaOH溶于50mL水并滴加少量Ba(OH)2的沉淀碳酸盐。将两种溶液分别装满两个50mL的烧杯中。将两个烧杯小心地放在同一个容器中,烧杯距离容器的上缘2cm,盖好容器盖,静置4周后有1cm左右的针状结晶生长出来,收集过滤,快速水洗,再依次用稀盐酸、水、乙醇、乙醚洗涤,后在短时间内于110℃进行干燥。
4、将碱金属的氢氧化物溶液与钙盐的水溶液作用可得氢氧化钙。将46g四水硝酸钙溶于经过煮沸排除气体的500mL的蒸馏水中,冷却至0℃,边振荡边分多次加入1mol/L的氢氧化钾溶液(不含CO2),滴加过程中保持溶液为0℃,过滤分离析出的Ca(OH)2沉淀,用12L水分若干次倾析洗涤,吸滤沉淀在硫酸(相对密度1.355)干燥器中真空干燥20h可得Ca(OH)2。
氢氧化钙是一种白色粉末状固体。化学式Ca(OH)2,俗称熟石灰、消石灰,加入水后,呈上下两层,上层水溶液称作澄清石灰水,下层悬浊液称作石灰乳或石灰浆。上层清液澄清石灰水可以检验二氧化碳,下层浑浊液体石灰乳是一种建筑材料。氢氧化钙是一种二元中强碱(氢氧化钙在中学阶段被认为是强碱,而实际上其在水中不能完全电离,因此在大学教材中被认为是中强碱),具有碱的通性,对皮肤,织物有腐蚀作用。氢氧化钙在工业中有广泛的应用。它是常用的建筑材料,也用作杀菌剂和化工原料等。
氢氧化钙农业方面的具体应用
1、农业上用它降低土壤酸性,改良土壤结构;
2、农药波尔多液是用石灰乳和硫酸铜水溶液按一定比例配制的。这种用于果树和蔬菜的天蓝色粘稠的悬浊液农药,是通过其中的铜元素来消灭病虫害的。其中不仅利用了氢氧化钙能与硫酸铜反应的性质,也利用了氢氧化钙微溶于水的特点使药液成粘稠性,有利于药液在植物枝叶上附着。另外氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成微溶于水的碳酸钙,也有利于药液附着于植物表面一段时间不被雨水冲掉。
3、冬天,树木过冬防虫,树木根部以上涂80公分的石灰浆。
氢氧化钙适用于污水处理、电厂脱硫、涂料填充料、腻子粉填充料、化工、油漆、等新型建材用料产品包装采用塑料编织袋包装,每袋净重25kg,也可用于生产碳酸钙,环氧氯丙烷、环氧丙烷,漂白粉、漂粉精、消毒剂、止酸剂、收敛剂、硬水软化剂、土壤酸性防止剂、脱毛剂、缓冲剂、中和剂、固化剂以及药物等;用在橡胶、石油化工添加剂中,如石油工业加在润滑油中,可防止结焦、油泥沉积、中和防腐。
氢氧化钙产品指标
1、白度:>90度;
2、细度:>325目;
3、钙含量:>95%;
4、含水量:<2%。
氢氧化钙优点
1、白度属清蓝白,观感好;
2、无任何杂质存在,纯度高;
3、溶解性好,不沉淀,溶液放置一个月以上轻摇即成降;
4、泡水后滑爽,施工性好,这是其他地方产的灰钙所不及的。
具体作用和用途如下:
1、氢氧化钙可以中和酸性废水,捕捉金属离子,去除氟离子,加快沉淀,增进污泥脱水性,杀菌和促进有机物水解,如:石化、淀粉厂废水。
2、在农业上,用来降低土壤的酸性,起到改良土壤结构的作用;
3、用于生产碳酸钙的原料,品用于生产环氧氯丙烷、环氧丙烷;
4、在石油工业,氢氧化钙加在润滑油中,可防止结焦、油泥沉积、中和防腐;
5、在橡胶工业,作填充剂,可以改善橡胶加工性能,如提高扯断或撕裂强度,耐屈挠性,达到初强或半补强的效果;
6、在建筑行业可起到保温隔热的效果,如砌砖,抹墙,制三合土等。
7、用作水泥原料,由高岭土经过电煅烧得到。
8、在造纸工业中,作为重要的无机填料,可以改善纸品的渗透、扩散能力。
9、医疗领域,因氢氧化钙具有强碱性,能起到消炎的作用,广泛应用于牙科,可修复受损的牙齿,也可用于牙髓填充治疗、根管充填、消毒等。
10、氢氧化钙可以将钙肥制成溶液后,有效地促进土壤中植物对于氮磷钾等营养元素的吸收。
11、在涂料行业,由于氢氧化钙具有碱性及腐蚀性,且氢氧化物性能稳定、不受温度影响等特点,被广泛应用在涂料中,能使涂料产生良好的耐水、防潮、抗霉变功能,在各类型油漆中加入适量的氢氧化钠,可以调节颜色和光泽度。
12、农药中的波尔多液正是利用石灰乳(溶于水的氢氧化钙)和硫酸铜水溶液按照一定的比例配制而出的。冬天,树木过冬防虫,树根部以上涂80公分的石灰浆。
13、在食品行业,由于氢氧化钙活性强,结构疏松,广泛用于食品添加剂。氢氧化钙和空气中二氧化碳会发生反应从而形成难溶于水的碳酸钙。制糖工业中,先利用氢氧化钙中和糖浆中的酸,然后通入二氧化碳和剩余氢氧化钙反应生成沉淀物被过滤出去,以此减少糖的酸味。
14、用于耐火材料,在生产硅砖的时候,可以作为添加剂,增强砖的强度和黏度。
15、氢氧化钙在烟气脱硫方面的应用 :主要是用来中和二氧化硫、三氧化硫和一小部分氟离子氯离子等酸性气体等,使排放烟气含硫量符合环保标准。
16、还用于制取漂白粉、漂粉精、消毒剂、制酸剂、收敛剂、硬水软化剂、土壤酸性防止剂、脱毛剂、缓冲剂、中和剂、固化剂等。