氫氧化鈣是一種白色粉末狀固體。化學(xué)式Ca(OH)2,俗稱熟石灰、消石灰,加入水后,呈上下兩層,上層水溶液稱作澄清石灰水,下層懸濁液稱作石灰乳或石灰漿。上層清液澄清石灰水可以檢驗二氧化碳,下層渾濁液體石灰乳是一種建筑材料。氫氧化鈣是一種二元中強堿(氫氧化鈣在中學(xué)階段被認為是強堿,而實際上其在水中不能完全電離,因此在大學(xué)教材中被認為是中強堿),具有堿的通性,對皮膚,織物有腐蝕作用。氫氧化鈣在工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。它是常用的建筑材料,也用作殺菌劑和化工原料等。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
密度(g/mL,25/4℃):2.24
熔點(oC):580
沸點(oC,常壓):2850
氫氧化鈣在常溫下是細膩的白色粉末,微溶于水,其澄清的水溶液俗稱澄清石灰水,與水組成的乳狀懸浮液稱石灰乳。且溶解度隨溫度的升高而下降。不溶于醇,能溶于銨鹽、甘油,能與酸反應(yīng),生成對應(yīng)的鈣鹽。
溶解性
氫氧化鈣在水(100g)中的溶解度隨溫度(單位為℃)的變化為:
0度 0.185g
10度 0.176g
20度 0.165g
30度 0.153g
40度 0.141g
50度 0.138g
60度 0.116g
70度 0.106g
80度 0.094g
90度 0.085g
對于氫氧化鈣的
化學(xué)性質(zhì)
堿性
氫氧化鈣是強堿,對皮膚、織物有腐蝕作用。但因其溶解度不大,所以危害程度不如氫氧化鈉等強堿大。氫氧化鈣能跟酸堿指示劑作用:
紫色石蕊試液遇氫氧化鈣顯藍色,無色酚酞試液遇氫氧化鈣顯紅色。
化學(xué)方程式
1、氫氧化鈣跟二氧化碳反應(yīng):
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
2、氫氧化鈣跟酸反應(yīng),生成鹽和水。
稀鹽酸跟氫氧化鈣反應(yīng):
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
3、氫氧化鈣跟某些鹽反應(yīng),生成另一種堿和另一種鹽。
氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)碳酸鈉溶液跟氫氧化鈣反應(yīng):
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
硝酸銨與氫氧化鈣反應(yīng):
2NH4NO3+Ca(OH)2=2NH3↑+2H2O+Ca(NO3)2
氯化鎂和氫氧化鈣反應(yīng):
MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2↓ [5]
毒理學(xué)數(shù)據(jù)編輯
急性毒性:大鼠口經(jīng)LD50:7340mg/kg;小鼠口經(jīng)LD50:7300mg/kg。
屬強堿性物質(zhì),有刺激和腐蝕作用。吸入粉塵,對呼吸道有強烈刺激性,還有可能引起肺炎。眼接觸亦有強烈刺激性,可致灼傷。
制備方法
工業(yè)制備
1、石灰消化法
將石灰石在煅燒成氧化鈣后,經(jīng)精選與水按1:(3~3.5)的比例消化,生成氫氧化鈣料液經(jīng)凈化分離除渣,再經(jīng)離心脫水,于150~300℃下干燥,再篩選(120目以上)即為氫氧化鈣成品。
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO+H2O→Ca(OH)2。
2、將試劑氯化鈣溶于水中,制得25%的水溶液,加熱至80℃,然后分次加入濾過的30%的氫氧化鈉溶液 ( 可超過理論量30%) ,反應(yīng)得到氫氧化鈣,所得漿狀混合物經(jīng)抽濾后洗滌,先用0.1%的氫氧化鈉水溶液洗去大量氯離子,然后用蒸餾水洗至氯離子合格。
3、擴散法
首先配制兩種溶液:一為30g重結(jié)晶的CaCl2·6H2O溶于50mL水中;一為12gNaOH溶于50mL水并滴加少量Ba(OH)2的沉淀碳酸鹽。將兩種溶液分別裝滿兩個50mL的燒杯中。將兩個燒杯小心地放在同一個容器中,燒杯距離容器的上緣2cm,蓋好容器蓋,靜置4周后有1cm左右的針狀結(jié)晶生長出來,收集過濾,快速水洗,再依次用稀鹽酸、水、乙醇、乙醚洗滌,***后在短時間內(nèi)于110℃進行干燥。
4、將堿金屬的氫氧化物溶液與鈣鹽的水溶液作用可得氫氧化鈣。將46g四水硝酸鈣溶于經(jīng)過煮沸排除氣體的500mL的蒸餾水中,冷卻至0℃,邊振蕩邊分多次加入1mol/L的氫氧化鉀溶液(不含CO2),滴加過程中保持溶液為0℃,過濾分離析出的Ca(OH)2沉淀,用12L水分若干次傾析洗滌,吸濾沉淀在硫酸(相對密度1.355)干燥器中真空干燥20h可得Ca(OH)2。
實驗室制備
將生石灰(CaO)放入燒杯加入水。氧化鈣和水反應(yīng),放出熱量,生成物是氫氧化鈣。反應(yīng)式:CaO+H2O→Ca(OH)2。
應(yīng)用領(lǐng)域
1、可作生產(chǎn)碳酸鈣的原料。
2、氫氧化鈣屬堿性,因而可以用于降低土壤的酸性,從而起到改良土壤結(jié)構(gòu)的作用。農(nóng)藥中的波爾多液正是利用石灰乳(溶于水的氫氧化鈣)和硫酸銅水溶液按照一定的比例配制而出的 冬天,樹木過冬防蟲,樹木根部以上涂80公分的石灰漿。
3、優(yōu)質(zhì)品主要用于生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧丙烷。
4、可用在橡膠、石油化工添加劑中,如石油工業(yè)加在潤滑油中,可防止結(jié)焦、油泥沉積、中和防腐。
5、用于制取漂白粉、漂粉精、消毒劑、制酸劑、收斂劑、硬水軟化劑、土壤酸性防止劑、脫毛劑、緩沖劑、中和劑、固化劑等。
6、氫氧化鈣和空氣中二氧化碳還會發(fā)生反應(yīng)從而形成難溶于水的碳酸鈣。制糖工業(yè)生產(chǎn)中,先利用氫氧化鈣中和糖漿中的酸,然后通入二氧化碳和剩余氫氧化鈣反應(yīng)生成沉淀物被過濾出去,以此減少糖的酸味。
安全措施
健康危害
氫氧化鈣粉塵或懸浮液滴對黏膜有刺激作用,能引起噴嚏和咳嗽,和堿一樣能使脂肪皂化,從皮膚吸收水分、溶解蛋白質(zhì)、刺激及腐蝕組織。吸入石灰粉塵可能引起肺炎。
人體過量服食和吸收氫氧化鈣會導(dǎo)致有危險的癥狀,例如呼吸困難、內(nèi)出血、肌肉癱瘓、低血壓、阻礙肌球蛋白和肌動蛋白系統(tǒng),增加血液的pH值,導(dǎo)致內(nèi)臟受損等。
急救措施
皮膚接觸:應(yīng)立即用大量水沖洗,再涂上3%-5%的硼酸溶液。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘。或用3%硼酸溶液沖洗。就醫(yī)。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。必要時進行人工呼吸,就醫(yī)。
食入:應(yīng)盡快用蛋白質(zhì)之類的東西清洗干凈口中毒物,如牛奶、酸奶等奶質(zhì)物品?;颊咔逍褧r立即漱口,口服稀釋的醋或檸檬汁,就醫(yī)。
危害防治
呼吸系統(tǒng)防護:必要時佩帶防毒口罩。
眼睛防護:戴化學(xué)安全防護眼鏡。
防護服:穿工作服(防腐材料制作)。
手防護:戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣。注意個人清潔衛(wèi)生。
溶解度隨著溫度升高而降低的問題,主流的解釋是,因為氫氧化鈣有兩種水合物〔Ca(OH)2·2H2O和Ca(OH)2·12H2O〕。這兩種水合物的溶解度較大,無水氫氧化鈣的溶解度很小。隨著溫度的升高,這些結(jié)晶水合物逐漸變?yōu)闊o水氫氧化鈣,所以,氫氧化鈣的溶解度就隨著溫度的升高而減小。