آهک هیدراته چیست؟
تفاوت اصلی بین آهک هیدراته و آهک زنده واکنش پذیری و ترکیب شیمیایی آنهاست. آهک هیدراته و آهک زنده هر دو ترکیبات کلسیمی هستند. در حالت هیدراته، کلسیم را هیدروکسید کلسیم و در حالت خالص آن را اکسید کلسیم یا آهک زنده می نامند .
اکسید کلسیم چگالی سنگینی دارد (65 پوند بر فوت³) و واکنش پذیرتر از آهک هیدراته است.
برای ساده تر، آهک هیدراته حاصل افزودن آب به پودر آهک زنده، قرار دادن آن در کوره یا کوره و سپس پودر کردن آن با آب است. آهک به دست آمده دارای چگالی حدود 35 پوند بر فوت³ است و هیدروکسید کلسیم نامیده می شود.
لازم است اکسید کلسیم (آهک سریع) در یک محیط کنترل خاموش شود زیرا می تواند گرمایی ایجاد کند که تا 120 درجه فارنهایت می رسد. هیدروکسید کلسیم یا آهک هیدراته قبلاً خنثی است، بنابراین تحت اکسیداسیون قرار نمی گیرد و می تواند در سیستم ما با آب مخلوط شود ، برای کنترل ph آب، افزودن دوغاب آهک، مخلوط دوغاب آهک، احیای خاک و موارد دیگر.
کجا باید از آهک هیدراته استفاده کنید یا آهک زنده؟
اگر خشک باشد، نرخ خوراک فرآیند انتخاب بین استفاده از آهک هیدراته یا زنده را تعیین می کند. فقط به یاد داشته باشید که آهک زنده نسبت به آهک هیدراته «واکنش پذیرتر» است. اما در برخی از فرآیندها، آهک هیدراته حتی اگر آن را به صورت خشک تزریق کنیم، مناسب نیست و بالعکس با آهک زنده.
بهترین مثال تصفیه گاز دودکش است که به نام گوگرد زدایی از گازهای دودکش نیز شناخته می شود که در کارخانه های آتش سوزی زغال سنگ، صنایع سیمان، صنایع شیشه و زباله سوزها برای کاهش انتشار HCl، Sox و Nox استفاده می شود . برخی از این سیستم ها به آهک هیدراته برای فیلتر کردن یا کاتالیز کردن ذرات ساطع پس از احتراق نیاز دارند، در حالی که سیستم های دیگر از آهک زنده استفاده می کنند. اصول دقیقاً یکسان است و نرخ خوراک کاملاً مشابه خواهد بود. با این حال، فرآیند و مواد شیمیایی گاز دودکش زمان استفاده از آهک زنده یا آهک هیدراته را تعیین می کند.
اگر سیستم به دوغاب آهک نیاز دارد، راه اصلی برای تعیین اینکه آیا آهک هیدراته مناسب تر از آهک زنده است، دانستن مقداری است که یک فرآیند معین نیاز دارد. در سیستم هایی که نیاز به مقادیر زیادی آهک دارند، آهک زنده ماده ترجیحی خواهد بود زیرا چگالی آن دو برابر چگالی آهک هیدراته است که هزینه های ذخیره سازی و حمل و نقل را کاهش می دهد.
فروش آهک هیدراته
با این حال، واکنش آبگریز آهک زنده با آب نیاز به آهک شکن دارد در فرآیند مورد استفاده قرار گیرد. آهک زنده معمولاً به صورت سنگریزه های حدود یک چهارم تا یک هشتم اینچ یا به صورت پودر (<300μ) دریافت می شود. از بین رفتن آهک سنگریزه و آهک زنده پودری باید با توجه به واکنش های گرمازا آنها مهندسی شود.
آهک شکن، آهک زنده را با آب مخلوط می کند تا در محلولی که به آن دوغاب آهک می گویند، هیدروکسید کلسیم ایجاد شود. Slakers برای مصرف زیاد یا تقاضای زیاد کلسیم خوب هستند. با این حال، هنگامی که یک محلول آهک کوچکتر یا متوسط درخواست می شود، آهک هیدراته کارآمدتر است زیرا تجهیزات مورد نیاز برای استفاده از آهک هیدراته ساده تر است و نیازی به طراحی برای مقابله با واکنش گرمازا ندارد.
در این حالت پودر با نوار نقاله های پیچی مستقیماً به مخزن دوغاب تغذیه می شود مجهز به مخلوط کن دوغاب، و آب برای مطابقت با غلظت دوغاب آهک درخواستی (٪) اضافه می شود.
چه تجهیزاتی عمدتاً با آهک هیدراته استفاده می شود؟
حجم آهک مورد نیاز شما تعیین می کند که چه ظرفیت ظرفی لازم است. ظروف اصلی مورد استفاده سیلو، قیف و کیسه های بزرگ است. مکانیسم‌های تخلیه شامل فعال‌کننده‌های مکانیکی سطل سدیمات ، سیستم‌های تزریق هوا یا پدهای ویبراتور ساده است. آهک را می توان با روش های مختلف تغذیه و انتقال داد، از جمله قفل های هوای دوار، فیدرهای پیچ، تسمه نقاله، نوار نقاله های زنجیره ای یا نوار نقاله های پنوماتیکی. اگر آهک باید در دوغاب آهک شود ، می توان یک مخزن دوغاب آهک را درخواست کرد و مجهز به همزن دوغاب و یک شیر کنترل آبرسانی کرد.
برای انتقال محلول دوغاب آهک از پمپ ها استفاده می کنیم. ما عموماً پمپ‌های پریستالتیک یا پمپ‌های حفره‌ای پیشرونده یا هر نوع پمپ دوغاب آهکی را توصیه می‌کنیم که مشتری ما از استفاده از آن مطمئن باشد.
پمپ های مورد نیاز با آهک زنده دقیقاً مشابه محلول های آهک هیدراته است. اما اگر آهک به محلول تزریق شود، به آهک کش نیز نیاز داریم. آهک‌کش عموماً با یک میکسر و همزن که همه از فولاد ضد زنگ ساخت علاوه بر سیستم خلاء (اسکرابر آهک) که حرارت و بخار ایجاد از واکنش بین اکسید کلسیم و آب را شسته و تخلیه می‌کند، مناسب است. علاوه بر این، آهک زنده دقیقاً مانند آهک هیدراته عمل می کند، از جمله ذخیره سازی، اندازه گیری و انتقال.
| مشخصات آهک هیدراته | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| توده های مولی | 74،10 گرم · مول -1 | |||||||
| حالت فیزیکی | جشن | |||||||
| تراکم | 2,24 گرم · سانتی متر -3 (20 درجه سانتی گراد) | |||||||
| نقطه ذوب | تجزیه در 550 درجه سانتیگراد | |||||||
| انحلال پذیری | بد در آب (1.7 گرم در لیتر در 20 درجه سانتیگراد) | |||||||
| دستورالعمل های ایمنی آهک هیدراته | ||||||||
| ||||||||
| MAK | سوئیس: 5 میلی گرم در متر مکعب (اندازه گیری شده به عنوان گرد و غبار قابل استنشاق ) | |||||||
| داده های سم شناسی | 7340 mg·kg -1 ( LD 50 ، Ratte ، خوراکی ) | |||||||
| تا جایی که ممکن و مرسوم باشد، از واحدهای SI استفاده می شود. مگر اینکه غیر از این ذکر شود، تحت شرایط استاندارد اعمال می شود . | ||||||||
استخراج و نمایش آهک هیدراته
مخلوط می شود ، هیدروکسید کلسیم با توسعه حرارت قوی ( واکنش گرمازا ) هنگامی که اکسید کلسیم با آب تشکیل می شود. نیز می‌گویند این فرآیند را آهک کردن . توسعه گرما آنقدر قوی است که مقداری از آب نیز تبخیر می شود (در عامیانه به آن دود می گویند).
- سی آ O + اچ 2 O ⟶ سی آ ( O اچ ) 2
نمودار زیر نمای کلی از فرآیندهای تبدیل بین ترکیبات مختلف کلسیم ( چرخه آهک فنی ) را نشان می دهد :
چرخه آهک فنی با سه ماده شیمیایی درگیر
علاوه بر این، نمایش با واکنش محلول های آبی نمک کلسیم با لیزهای قلیایی (مانند نیترات کلسیم با هیدروکسید پتاسیم ) امکان پذیر است.
- سی آ ( ن O 3 ) 2 ⋅ 4 اچ 2 O + 2 ک O اچ ⟶ سی آ ( O اچ ) 2 + 2 ک ن O 3 + 4 اچ 2 O
هیدرید کلسیم یا خود کلسیم به شدت با آب واکنش می دهد و هیدروکسید کلسیم و هیدروژن تشکیل می دهد .
- سی آ اچ 2 + 2 اچ 2 O ⟶ سی آ ( O اچ ) 2 + 2 اچ 2
مزایا و خواص آهک هیدراته
هیدروکسید کلسیم یک پودر بی رنگ است که فقط کمی در آب محلول است. حلالیت بستگی به دما دارد و با افزایش دما کاهش می یابد: 1860 میلی گرم در لیتر در 0 درجه سانتیگراد. 1650 میلی گرم در لیتر در 20 درجه سانتی گراد و 770 میلی گرم در لیتر در 100 درجه سانتی گراد. در دمای 580 درجه سانتی گراد تجزیه می شود و اکسید کلسیم و آب تولید می کند. [4] هیدروکسید کلسیم متشکل از کریستال های مثلثی با پلی تیپ 2H از ساختار بلوری نوع یدید کادمیوم است ( گروه فضایی P 3 m 1 (گروه فضایی شماره 164) ، a = 3.584، c = 4.896 Å ).
اگرچه هیدروکسید کلسیم بسیار کمی محلول است، اما یک واکنش قوی اساسی دارد : مقدار pH یک محلول اشباع 11-12.6 است.
کاربرد های آهک هیدراته
ساخت و ساز
کاربرد اصلی هیدروکسید کلسیم تهیه ملات در ساختمان سازی است. در آنجا تحت نام هیدرات آهک سفید (DIN 1060) استفاده می شود. گچ آهک از مخلوطی از هیدروکسید کلسیم و ماسه تشکیل است. دومی را می توان به صورت سنگ آهک آسیاب نیز اضافه کرد .
هنگامی که سیمان پرتلند سخت می شود، هیدروکسید کلسیم تشکیل می شود . سیمان پرتلند عمدتاً برای تولید بتن مسلح استفاده می شود. اثر قلیایی هیدروکسید کلسیم در بتن از زنگ زدن فولاد تقویت کننده خنثی شود تا زمانی که توسط اسید کربنیک جلوگیری می کند.
در ترکیب با جوش شیرین و صابون خاموش نرم، آهک پوسته‌ای به تادلاکت تبدیل می‌شود که یک گچ آهکی آبگریز برای اتاق‌های مرطوب است .
آهک برای بهبود ظرفیت باربری خاک زیرین استفاده می شود . خاکی با محتوای آب بسیار بالا و در نتیجه ظرفیت باربری کم و تراکم پذیری ضعیف را می توان بر حسب جرم با مخلوط کردن در 2-4 درصد آهک بهبود بخشید. آهک بخشی از آب را به هم متصل می کند که بلافاصله توانایی سنگ فرش و انعطاف پذیری را بهبود می بخشد.
هیدروکسید کلسیم به مخلوط آسفالت اضافه می شود تا دوام لایه آسفالت نهایی را بهبود بخشد.
کشاورزی و غذا
اثر ضد عفونی کننده و سوزاننده که از رشد پاتوژن ها و کپک ها جلوگیری می کند ، دلیلی است که آهک خرد برای ضدعفونی در گذشته از اصطبل ها (“آهک سازی” اصطبل ها) استفاده می شد.
به غذاها اضافه می شود در صنایع غذایی، به عنوان یک تنظیم کننده اسیدیته و در اتحادیه اروپا به عنوان یک افزودنی غذایی با نام E 526 بدون حداکثر محدودیت ( کوانتوم ساتیس به طور کلی برای مواد غذایی ) تایید است.
هیدروکسید کلسیم همچنین به عنوان یک عامل محافظت از گیاهان در پرورش میوه استفاده می شود . در اینجا از آن به عنوان مثال به عنوان قارچ کش (دارویی در برابر آلودگی قارچی مانند سرطان درخت ) استفاده می شود.
رنگ سفید روی پوست درختان و درختچه‌ها در مراقبت از درختان در برابر آسیب‌های ناشی از آفتاب سوختگی و تحت شرایط خاص در برابر رشد خزه، جلبک، گلسنگ، حمله قارچی و سایر بیماری‌ها استفاده می‌شود. این کاربرد به طور ایده آل بین اکتبر و ژانویه با سمپاشی یا برس زدن مستقیم روی تنه درخت یا درختچه انجام می شود.
شیمی و صنعت آهک
آهک رانده به عنوان جایگزینی برای منعقد کننده ها و سنگ آهک در گوگردزدایی از گازهای دودکش استفاده می شود زیرا با اسید سولفوریک سولفات کلسیم (گچ) تشکیل می دهد . مقدار مورد استفاده در اینجا حدود 1.8 برابر کمتر از سنگ آهک است. به دست آمده گچ دارای سفیدی 80 درصد و قابل استفاده تجاری می باشد. به دلیل واکنش پذیری بالا، مقادیر مصرف کمتری مورد نیاز است. عیب آن قیمت بالاتر در مقایسه با سنگ آهک است.
Kalkwasser (تقریبا) اشباع محلول هیدروکسید کلسیم است و به عنوان مایع شفاف برای تشخیص دی اکسید کربن از طریق تشکیل کربنات کلسیم عمل می کند که رسوب می کند و محلول را کدر می کند.
سوسپانسیون های موجود در آب عبارتند از:
- آهک چرب ( آهک خشک ): توده خامه ای و سفت – مصالح ساختمانی: ملات آهک
- شیر آهک : مایعی مایل به سفید و شیری که به بتونه آهکی و آب آهک جدا می شود – رنگ آهک ، خنثی سازی اسیدها، کربن زدایی ، گوگرد زدایی از گازهای دودکش.
هیدروکسید کلسیم به عنوان یک واسطه در تولید آهک کلر و سود سوزآور از سودا استفاده می شود.
دارو و غذا
جدید استفاده می شود همچنین به عنوان دارو در دندانپزشکی به ویژه برای ضد عفونی کانال های ریشه و حفره ها و برای تحریک تشکیل عاج .
همچنین به عنوان جزئی از آهک سودا که در دستگاه های بیهوشی یا تنفس مجدد برای از بین بردن دی اکسید کربن از هوای بازدم استفاده می شود ، کاربرد دارد.
در نیکستامالیزاسیون، موجود در آن را شکسته ذرت را در محلول هیدروکسید کلسیم می‌جوشانند تا نیاسین و برای بدن قابل استفاده کند و همچنین طعم و خواص پخت را بهبود بخشد. این همچنین ذرت را به تامین کننده کلسیم تبدیل می کند.
تاریخچه آهک هیدراته
واکنش گرمازا از دوران باستان تا اوایل دوره مدرن، خاموش به عنوان یکی از بزرگترین اسرار زندگی روزمره در نظر گرفته می شد و انواع مختلفی از توضیحات را پیدا کرد: در حالی که پدر کلیسا آگوستین هیپو 354-430 ) آهک ( این پدیده را نوعی توصیف کرد. برای اثبات خدا کوشیدند ، فیلسوفان طبیعی تا این پدیده را بر اساس نظریات خود تفسیر کنند.
در قرن شانزدهم، دو تن از بزرگترین علمای زمان خود، ژولیوس سزار اسکالیگر و جرولامو کاردانو ، طی چندین سال و انتشارات کتاب‌ها بر سر ماهیت دقیق جهان با یکدیگر مخالفت کردند. در حالی که جرولامو کاردانو ماده را پیوسته بی‌نهایتی می‌دید که فقط در «چگالی» آن از مکانی به مکان دیگر متفاوت است.
اسکالیگر این نظر را داشت که « خلاء » تعیین‌کننده کیهان و علت همه حرکت‌ها است. اسکالیگر در اثر اصلی خود De subtilitate ad Cardanum pomp (1557) که علیه دشمن است، این درک از ماده را در مقدمه ( Exercitatio, 5,8-9 ) در چیزی جز «معمای آهک خاموش» توضیح می دهد: از آنجا که توده های آهک زمانی که آهک خاموش می شود آب را جذب می کند، منافذ آن فقط می تواند حاوی “خلاء” باشد، زیرا “هوا” نمی تواند از این یکی به سمت بالا خارج شود، زیرا بلافاصله به “هوای” دیگر برخورد می کند و بنابراین مسدود می شود.
جالب بود متشکرم🍀🍀🍀🌺🌺🌹