- מִבְנֶה
- קריסטל והיונים שלו
- מוֹרפוֹלוֹגִיָה
- נכסים
- מראה חיצוני
- מסה מולארית
- נקודת המסה
- צְפִיפוּת
- pH
- מסיסות במים
- ק
- מדד שבירה
- יַצִיבוּת
- להשיג
- יישומים
- עיבוד מזון
- חיטוי ביוב
- תעשיית הנייר
- בולם גז
- טיפול אישי
- בְּנִיָה
- סיכונים ותופעות לוואי
- הפניות
הידרוקסיד סידן הוא תרכובת אורגנית אשר נוסחה כימית היא Ca (OH) 2 . זוהי אבקה לבנה שנמצאת בשימוש כבר אלפי שנים, ובזמן זה היא זכתה למספר שמות או כינויים מסורתיים; ביניהם, אנו יכולים להזכיר סיד טרוף, מת, כימי, מיובש או עדין.
בטבע הוא זמין במינרל נדיר בשם פורטלנדיט, באותו צבע. בשל כך, Ca (OH) 2 לא מתקבל ישירות ממינרל זה, אלא מטיפול בחום, ואחריו הידרציה, של אבן הגיר. סיד, CaO, מתקבל מכאן, שמרווה או מתייבש לאחר מכן לייצור Ca (OH) 2 .
דגימה מוצקה של סידן הידרוקסיד. מקור: כימית
Ca (OH) 2 הוא בסיס חלש יחסית במים, מכיוון שהוא בקושי יכול להתמוסס במים חמים; אך המסיסות שלהם עולה במים קרים, מכיוון שההידרציה שלהם אקסותרמית. עם זאת, בסיסיותו ממשיכה להיות סיבה להיזהר איתה בעת הטיפול בה, מכיוון שהיא יכולה לגרום לכוויות בכל חלק בגוף.
זה שימש כווסת pH לחומרים או למזונות שונים, כמו גם להיות מקור טוב לסידן ביחס למסתו. יש לו יישומים בתעשיית הנייר, בחיטוי שפכים, במוצרי אפילציה, במזונות המיוצרים מקמח תירס.
עם זאת, השימוש החשוב ביותר בו היה כחומר בנייה, שכן סיד מתייבש כאשר הוא מעורבב עם שאר החומרים בטיח או טיט. בתערובות קשות אלה, ה- Ca (OH) 2 סופג פחמן דו חמצני מהאוויר כדי לאחד את גבישי החול יחד עם אלו הנוצרים מסידן פחמתי.
נכון לעכשיו, עדיין נעשה מחקר במטרה לפתח חומרי בנייה טובים יותר שיש להם Ca (OH) 2 בהרכבם כנוזל חלקיקים.
מִבְנֶה
קריסטל והיונים שלו
יונים של סידן הידרוקסיד. מקור: קלאודיו פיסטילי
בתמונה העליונה יש לנו את היונים המרכיבים סידן הידרוקסיד. הנוסחה העצומה שלה Ca (OH) 2 מצביעה על כך שלכל קטיון Ca 2+ ישנם שני אניונים OH - אשר מתקשרים עימו באמצעות משיכה אלקטרוסטטית. התוצאה היא ששני היונים בסופו של דבר מקימים קריסטל עם מבנה משושה.
בגבישים משושים כאלה של Ca (OH) 2 היונים קרובים זה לזה מאוד, מה שנותן מראה של מבנה פולימרי; למרות שאין קשר רשמי Ca-O קוולנטי, עדיין בהבדל הניכר בהבדל האלקטרוניטיבי בין שני היסודות.
מבנה של סידן הידרוקסיד
המבנה מייצר CaO 6 octahedra , כלומר Ca 2+ מתקשר עם שישה OH - (Ca 2+ -OH - ).
סדרה של האוקטאתרה הללו מהווה שכבה של גביש, שיכולה לתקשר עם אחר באמצעות קשרי מימן השומרים עליהם על גיבוש בין-מולקולרי; עם זאת, אינטראקציה זו נעלמת בטמפרטורה של 580 מעלות צלזיוס, כאשר Ca (OH) 2 מתייבש ל- CaO.
בצד הלחצים הגבוהים, אין מידע רב בהקשר זה, אם כי מחקרים הראו כי בלחץ של 6 GPa, הגביש המשושה עובר מעבר מהמשושה לשלב המונוקליני; ואיתו, דפורמציה של אוקטדה 6 CaO ושכבותיהם .
מוֹרפוֹלוֹגִיָה
גבישי Ca (OH) 2 הם משושים, אך אין זה מכשול עליהם לאמץ מורפולוגיה כלשהי. חלק מהמבנים הללו (כמו גדילים, פתיתים או סלעים) הם נקבוביים יותר מאחרים, חזקים או שטוחים, מה שמשפיע ישירות על יישומיהם הסופיים.
לפיכך, אין זהה להשתמש בגבישים מהפורטלנייט המינרלי מאשר לסנתז אותם כך שהם מורכבים מננו-חלקיקים שבהם נעקבים כמה פרמטרים קפדניים; כמו מידת ההידרציה, ריכוז ה- CaO המשמש, והזמן בו מותר לגביש לגדול.
נכסים
מראה חיצוני
מוצק לבן, חסר ריח, אבקתי עם טעם מר.
מסה מולארית
74.093 גרם / מול
נקודת המסה
580 מעלות צלזיוס. בטמפרטורה זו הוא מפרק שחרור מים, כך שהוא לעולם לא מגיע לאידוי:
Ca (OH) 2 => CaO + H 2 O
צְפִיפוּת
2,211 גרם / ס"מ 3
pH
תמיסה מימית רוויה ממנה יש pH של 12.4 בחום של 25 מעלות צלזיוס.
מסיסות במים
המסיסות של Ca (OH) 2 במים פוחתת עם עליית הטמפרטורה. לדוגמא, ב 0 מעלות צלזיוס המסיסות שלה היא 1.89 גר '/ ל'; ואילו בחום של 20 מעלות צלזיוס ו 100 מעלות צלזיוס, אלה הם 1.73 גרם / ל 'ו -0.66 גרם / ל' בהתאמה.
זה מעיד על עובדה תרמודינמית: ההידרציה של Ca (OH) 2 היא אקסותרמית, ולכן מציית לעיקרון של לה Chatelier המשוואה תהיה:
Ca (OH) 2 <=> Ca 2+ + 2OH - + Q
איפה ש Q הוא החום שמשוחרר. ככל שהמים חמים יותר, כך יתאזן שיווי המשקל שמאלה יותר; כלומר פחות Ca (OH) 2 יתמוסס . מסיבה זו, במים קרים הם מתמוססים הרבה יותר מאשר במים רותחים.
מצד השני, אמר עליות מסיסות אם ה- pH הופך חומצי, עקב נטרול OH - היונים לבין העקירה של שיווי המשקל הקודם ימינה. עוד יותר חום משתחרר בתהליך זה מאשר במים ניטרליים. מלבד תמיסות מימיות חומציות, Ca (OH) 2 מסיס גם בגליצרול.
ק
5.5 · 10 -6 . ערך זה נחשב קטן ותואם את המסיסות הנמוכה של Ca (OH) 2 במים (איזון זהה לעיל).
מדד שבירה
1,574
יַצִיבוּת
Ca (OH) 2 נשאר יציב כל עוד הוא לא נחשף ל- CO 2 מהאוויר, שכן הוא סופג אותו ויוצר סידן פחמתי, CaCO 3 . לכן זה מתחיל להיות מזוהם בתערובת מוצקה של גבישי Ca (OH) 2 -CaCO 3 , שם ישנם CO 3 2- אניונים המתמודדים עם OH - כדי ליצור אינטראקציה עם Ca 2+ :
Ca (OH) 2 + CO 2 => CaCO 3 + H 2 O
למעשה, זו הסיבה לכך שפתרונות Ca (OH) 2 מרוכזים הופכים חלביים, מכיוון שמופיע השעיה של חלקיקי CaCO 3 .
להשיג
Ca (OH) 2 מתקבל באופן מסחרי על ידי תגובת סיד, CaO, עם עודף של פי שניים עד פי שלושה של מים:
CaO + H 2 O => Ca (OH) 2
עם זאת, פחמן של Ca (OH) 2 יכול להתרחש בתהליך , בדיוק כפי שהוסבר לעיל.
שיטות אחרות להשגתו מורכבות משימוש במלחי סידן מסיסים, כגון CaCl 2 או Ca (NO 3 ) 2 , וביסוסם עם NaOH, כך ש Ca (OH) 2 יורד . על ידי שליטה על פרמטרים כמו נפחי מים, טמפרטורה, pH, ממס, דרגת פחמימות, זמן התבגרות וכו ', ניתן לסנתז חלקיקים עם מורפולוגיות שונות.
ניתן להכין אותו גם על ידי בחירת חומרי גלם טבעיים ומתחדשים, או פסולת מתעשייה, העשירים בסידן, שכאשר הוא מחומם ואפרו יהיה מורכב מסיד; ומכאן, שוב, ניתן להכין Ca (OH) 2 על ידי לחות אפר זה ללא צורך לבזבז אבן גיר, CaCO 3 .
לדוגמא, bagasse bagave שימש למטרה זו, והקצה ערך מוסף לפסולת מענפי הטקילה.
יישומים
עיבוד מזון
חמוצים ספוגים תחילה בסידן הידרוקסיד כדי להפוך אותם פריכים יותר. מקור: Pixabay.
סידן הידרוקסיד קיים במזונות רבים בחלק משלבי ההכנה שלו. לדוגמה, חמוצים, כמו גרקינס, טובלים בתמיסה מימית של אותה כדי להפוך אותם פריכים יותר כאשר הם נארזים בחומץ. הסיבה לכך היא שהחלבונים על פני השטח שלו סופגים סידן מהסביבה.
אותו דבר מתרחש עם גרגרי תירס לפני שהופכים אותם לקמח, מכיוון שהוא מסייע להם לשחרר ויטמין B 3 (ניאצין) ומקלה על טחינתם. הסידן שהוא מספק משמש גם להוסיף ערך תזונתי למיצים מסוימים.
Ca (OH) 2 יכול גם להחליף אבקת אפיה בכמה מתכוני לחם, ולהבהיר את הפתרונות המסוכרים המתקבלים מקנה סוכר וסלק.
חיטוי ביוב
פעולת ההבהרה של Ca (OH) 2 נובעת מהעובדה שהיא פועלת כחומר נודד; כלומר, זה מגדיל את גודל החלקיקים המתלים עד שהם יוצרים גושים, אשר מאוחר יותר מתיישבים או שניתן לסנן אותם.
נכס זה שימש לחיטוי ביוב, ייצוב יציבות הקולואידים הלא נעימים שלו לנוף (וריח) של הצופים.
תעשיית הנייר
Ca (OH) 2 משמש בתהליך קראפט לחידוש NaOH המשמש לטיפול בעץ.
בולם גז
Ca (OH) 2 משמש להסרת CO 2 ממקומות סגורים או בסביבות בהן נוכחותה אינה פרודוקטיבית.
טיפול אישי
Ca (OH) 2 נמצא בשקט בפורמולות לקרמים מקריחים , שכן הבסיסיות שלו מסייעת להחליש את הקרטין של השערות, וכך, קל יותר להסיר אותם.
בְּנִיָה
סידן הידרוקסיד נוצר כחלק ממבני אתרי הבנייה הישנים כמו הפירמידות של מצרים. מקור: Pexels.
Ca (OH) 2 קיים מאז ימי קדם, ומשלב את המוני הטיח והטיט המשמשים בבניית עבודות ארכיטקטוניות מצריות כמו הפירמידות; גם מבנים, עכברים, קירות, מדרגות, רצפות, תומכים ואפילו לבנייה מחודשת של מלט שיניים.
פעולת הביצור שלה נובעת מהעובדה שכאשר "נושמים" את ה- CO 2 , הגבישים המתקבלים של CaCO 3 בסופו של דבר משלבים את החולות ואת שאר המרכיבים בתערובות כאלה במידה טובה יותר.
סיכונים ותופעות לוואי
Ca (OH) 2 אינו מוצק בסיסי חזק בהשוואה להידרוקסיד אחרים, אם כי הוא יותר מאשר Mg (OH) 2 . אף על פי כן, למרות שהיא לא מגיבה או דליקה, הבסיסיות שלה עדיין אגרסיבית בכדי לגרום לכוויות קלות.
לכן יש לטפל בו בכבוד, מכיוון שהוא מסוגל להרגיז את העיניים, הלשון והריאות, כמו גם לעורר מחלות אחרות כגון: אובדן ראייה, התיישנות קשה של הדם, פריחות בעור, הקאות וכאבי גרון. .
הפניות
- שיבר ואטקינס. (2008). כימיה אורגנית. (גרסה רביעית). מק גריי היל.
- ויקיפדיה. (2019). סידן הידרוקסיד. התאושש מ: en.wikipedia.org
- צ'אבז גררו ואח '. (2016). סינתזה ואפיון של סידן הידרוקסיד המתקבל מאגבה באגסה ובדיקת פעילותו האנטיבקטריאלית. התאושש מ: scielo.org.mx
- Riko Iizuka, Takehiko Yagi, Kazuki Komatsu, Hirotada Gotou, Taku Tsuchiya, Keiji Kusaba, Hiroyuki Kagi. (2013). מבנה גבישי של שלב הלחץ הגבוה של סידן הידרוקסידי, פורטלניט: אבקת סיטואציה ומחקר דיפרקציה ברנטגן יחיד. מינרולוג אמריקאי; 98 (8-9): 1421–1428. doi: doi.org/10.2138/am.2013.4386
- האנס לוהינגר. (05 ביוני, 2019). סידן הידרוקסיד. כימיה LibreTexts. התאושש מ: chem.libretexts.org
- Aniruddha S. et al. (2015). סינתזה של ננו סידן הידרוקסיד במדיום מימי. האגודה האמריקאית לקרמיקה. doi.org/10.1111/jace.14023
- קרלי וונדרגנדרט. (12 באפריל 2018). כיצד משתמשים בסידן הידרוקסיד במזון והאם זה בטוח? התאושש מ: healthline.com
- בריאן קלג. (26 במאי 2015). סידן הידרוקסיד. התאושש מ: chemistryworld.com