Гидроксид кальция

Гидрокси́д ка́льция (гашёная известь, едкая известь) — химическое вещество с формулой Ca(OH)₂, сильное основание. Представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета, малорастворимый в воде.

Гидроксид кальция
Общие
Систематическое наименование	Гидроксид кальция
Традиционные названия	гашёная (едкая) известь.
Хим. формула	Ca(OH)2
Рац. формула	HO-Ca-OH
Физические свойства
Состояние	белые кристаллы
Молярная масса	74,093 г/моль
Плотность	2,211 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	512 °C
• разложения	580 °C
Давление пара	0 Па
Химические свойства
Растворимость
• в воде	0,185 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	[1305-62-0]
PubChem	14777 и 6093208
Рег. номер EINECS	215-137-3
SMILES	[OH-].[OH-].[Ca+2]
InChI	InChI=1S/Ca.2H2O/h;2*1H2/q+2;;/p-2 AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L
Кодекс Алиментариус	E526
RTECS	EW2800000
ChEBI	31341
ChemSpider	14094
Безопасность
NFPA 704	0 3 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Некоторые распространённые названия

• Гашёная известь — так как её получают путём «гашения» (то есть взаимодействия с водой) «негашеной» извести (оксида кальция).
• Известковое молоко — взвесь (суспензия), образуемая при смешивании избытка гашёной извести с водой. Внешне похожа на молоко.
• Известковая вода — прозрачный бесцветный раствор гидроксида кальция, получаемый при фильтровании или отстаивании известкового молока.
• Известь-пушонка — при гашении негашёной извести ограниченным количеством воды образуется белый рассыпающийся мелкокристаллический пылевидный порошок.

Получение

Получают путём взаимодействия оксида кальция (негашёной извести) с водой (процесс получил название «гашение извести»):

${\mathsf {CaO+H_{2}O\rightarrow Ca(OH)_{2}}}.$

Эта реакция сильно экзотермическая, происходит с выделением 16 ккал на моль (67 кДж на моль).

Физические свойства

Растворимость гидроксида кальция в воде при разных температурах

Температура, °C	Растворимость, г Ca(OH)2/100 г H2O
0	0,173
20	0,166
50	0,13
100	0,08

По внешнему виду представляет собой белый порошок, малорастворимый в воде. Растворимость в воде падает с ростом температуры.

При нагреве вещества до температуры 512 °C парциальное давление водяного пара, находящегося в равновесии с гидроксидом кальция становится равным атмосферному давлению (101,325 кПа) и гидроксид кальция начинает терять воду, превращаясь в оксид кальция, при температуре 600 °C процесс потери воды практически полностью завершается:

${\mathsf {Ca(OH)_{2}{\xrightarrow[{}]{600^{o}C}}CaO+H_{2}O}}.$

Кристаллизуется в гексагональной кристаллической структуре.

Химические свойства

Гидроксид кальция является довольно сильным основанием, из-за чего водный раствор имеет сильнощелочную реакцию.

Как и все основания, реагирует с кислотами; как щелочь участвует в реакциях нейтрализации кислот (см. реакция нейтрализации) с образованием соответствующих солей кальция, например:

${\mathsf {Ca(OH)_{2}+H_{2}SO_{4}\rightarrow CaSO_{4}\downarrow +2H_{2}O}}.$

Реакцией нейтрализации обусловлено постепенное помутнение раствора гидроксида кальция при стоянии на воздухе, так как гидроксид кальция, взаимодействует с поглощённым из воздуха углекислым газом, как и растворы других сильных оснований, эта же реакция происходит при пропускании углекислого газа через известковую воду, — реакции качественного анализа на углекислый газ:

${\mathsf {Ca(OH)_{2}+CO_{2}\rightarrow CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}}$

При дальнейшем пропускании углекислого газа через известковую воду раствор снова становится прозрачным, так как при этом образуется кислая соль — гидрокарбонат кальция, имеющий более высокую растворимость в воде, причём при нагревании раствора гидрокарбоната кальция он снова разлагается с выделением углекислого газа и при этом выпадает осадок карбоната кальция:

${\mathsf {CaCO_{3}+H_{2}O+CO_{2}\rightleftarrows Ca(HCO_{3})_{2}}}.$

Гидроксид кальция реагирует с оксидом углерода при температуре около 400 °C:

${\mathsf {Ca(OH)_{2}+CO{\xrightarrow[{}]{400^{o}C}}CaCO_{3}+H_{2}}}.$

Реагирует с некоторыми солями, но реакция происходит только в том случае, если в результате реакции одно из образующихся веществ плохо растворимое и выпадает в осадок, например:

${\mathsf {Ca(OH)_{2}+Na_{2}SO_{3}\rightarrow CaSO_{3}\downarrow +2NaOH}}.$

Применение

• Известковое молоко применяется при побелке стен, заборов, стволов деревьев.
• Для приготовления известкового строительного раствора. Гашёная известь применялась для строительной каменной кладки с древних времён. Такой строительный раствор обычно состоит по массе из одной части гашёной извести и трёх-четырёх частей кварцевого песка. В смесь добавляют воду до получения густой массы. В смеси происходит химическая реакция компонентов с образованием силикатов кальция, в этой реакции выделяется вода. Это является недостатком такого раствора, так как в помещениях, построенных с применением такого раствора, долгое время сохраняется повышенная влажность. В том числе поэтому в современном строительстве цемент практически полностью вытеснил гашёную известь как связующее в строительных растворах.
• Для приготовления силикатного бетона и силикатного кирпича. Состав силикатного бетона аналогичен составу известкового строительного раствора, однако его отвердевание происходит на несколько порядков быстрее, так как смесь гашёной извести и кварцевого песка обрабатывают перегретым (174—197 °C) водяным паром в автоклаве при повышенном давлении 9—15 атмосфер.
• Для устранения карбонатной жёсткости воды (умягчение воды).
• Для производства хлорной извести.
• Для производства известковых удобрений и снижения кислотности кислых почв.
• В производстве методом каустификации соды и поташа.
• При дублении кож.
• Для получения других соединений кальция, нейтрализация кислых растворов (в том числе сточных вод производств), получение органических кислот и проч.
• В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E526.
• Как реактив качественной реакции на углекислый газ.
• Известковое молоко — суспензия гидроксида кальция в воде используется для рафинирования сахара в сахарном производстве.
• В Латинской Америке в известковом молоке отваривают зёрна кукурузы для размягчения мякины, активизации клейковины и улучшения перевариваемости — т. н. «никстамализация».
• Для приготовления смесей для борьбы с болезнями и вредителями растений, например, входит в состав классического фунгицида — бордоской жидкости.
• В стоматологии для дезинфекции корневых каналов зубов.
• В электротехнике — при устройстве заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением — в качестве добавки в грунт, для снижения удельного электрического сопротивления грунта.

Источники и литература

• Монастырев А. Производство цемента, извести. — М., 2007.
• Штарк Йохан, Вихт Бернд. Цемент и известь / пер. с нем. — Киев, 2008.

Ссылки

• 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.