氫氧化鈣

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簡介

氫氧化鈣是一種白色粉末或晶體，化學式為Ca(OH)₂。它也被稱為熟石灰、消石灰、建築石灰、酸洗石灰、苛性石灰等。氫氧化鈣的飽和溶液被稱為石灰乳。它被用於汙水處理、調節土壤pH值、食品工業、果汁、殺菌劑、造紙、醫療等方面。它是透過水合氧化鈣生產的，並具有許多應用，如消毒劑、pH調節劑、動物飼料新增劑、製糖工業和水處理。

什麼是氫氧化鈣？

氫氧化鈣在結晶形式下無色無味，在細粉形式下呈白色。它是一種無機化合物，由氧化鈣與水反應得到。這是一個放熱反應。它是透過石灰石（即碳酸鈣）的熱分解產生的，然後氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣。反應過程中釋放的能量足以使水蒸發。

$$\mathrm{CaCo_3 → CaO + CO_2}$$

$$\mathrm{CaO + H_2 O → Ca(OH)_2+65.2\: KJ\: 能量.}$$

碳酸鈣迴圈

Peter Bell，石灰迴圈，CC BY-SA 3.0

氫氧化鈣解釋

氫氧化鈣用化學式Ca(OH)_2表示。其中，鈣離子Ca^(2+)和兩個氫氧根離子OH^-透過離子鍵結合在一起。它也可以透過氯化鈣水溶液與氫氧化鈉反應制備。

$$\mathrm{CaCl_2+2NaOH → Ca(OH)_2+ 2NaCl}$$

氫氧化鈣

氫氧化鈣的性質

氫氧化鈣是一種無機化合物。氫氧化鈣的濃溶液稱為石灰乳或石灰水。

性質	屬性
IUPAC名稱	氫氧化鈣
俗名	石灰乳、熟石灰、酸洗石灰、方解石、氫氧化鈣等。
結構	六方晶體

物理性質

物理性質	屬性
外觀	白色粉末
氣味	無味
密度	2.211 g/cm3
熔點	580oC
溶解度	微溶於水，但可溶於酸、甘油，不溶於乙醇。
摩爾質量	74.09 g/mol
味道	略苦

化學性質

氫氧化鈣的化學性質如下。

• 與二氧化碳反應 - 當氫氧化鈣在二氧化碳存在下反應時，由於碳酸鈣的形成並釋放水，會變渾濁。這被稱為碳酸化反應。

  $$\mathrm{Ca(OH)_2+ CO_2 → CaCO_{3}+ H_2 O}$$

• 氫氧化鈣的分解 - 當在512^oC下加熱時，它會分解成氧化鈣和水。

  $$\mathrm{Ca(OH)_2 → CaO + H_2 O}$$

• Ca(OH)₂在水中的懸浮液稱為石灰乳。氫氧化鈣微溶於水，在20^oC時約為100克水中0.16克。其在水中的溶解度隨著溫度的升高而降低。

為什麼氫氧化鈣在水中溶解度較低？

氫氧化鈣在水中溶解度較低。氫氧化鈣是由小的氫氧根陰離子OH^-和小的鈣陽離子Ca²⁺形成的，它們都是小離子。小離子比一個小離子和大離子結合得更牢固。打破由一個小離子和一個大離子形成的化合物比較容易。氫氧化鈣中存在的鍵是離子鍵，這是由於熟石灰的尺寸較小。它像共價鍵一樣強，因此不容易解離。另一個原因是由於氫氧根離子晶格能的降低，它不容易溶解在水中。

氫氧化鈣的用途

氫氧化鈣用於各種商業用途，如食品、糖類、強化果汁、藥用等。一些用途如下。

• 氫氧化鈣在製備氨氣的用途，

  $$\mathrm{2NH_4 Cl + Ca(OH)_2 → 2NH_3+CaCl_2+2H_2}$$

• 它用作造紙工業中製漿過程中製備氫氧化鈉的中間體。

• 它用作果園作物生產中的殺菌劑。

• 在汙水和水處理中，它用作絮凝劑。它形成固體，有助於去除水中的小顆粒。

• 它也用作pH校正劑，以降低土壤中的酸度。

• 它用作泡菜中的醃製劑，使黃瓜或蔬菜更加爽脆。

• 它也用於醫療目的，如根管治療中用於封頂和填充。

• 它廣泛應用於皮革工業，用於去除動物皮毛。

美洲原住民的用途

在美洲，氫氧化鈣在阿茲特克語中被稱為nextli。它在那裡用於nixtamalization過程，即玉米與氫氧化鈣一起煮熟以形成nixtamal或玉米糝。此過程增加了玉米中煙酸（維生素B3）的含量。它提高了它的營養價值，並使其更容易消化。

• Nixtamal用於製作麵粉，這種麵粉被稱為Masa，玉米餅和玉米粽都是用它製成的。

• 在美國，它與古柯葉一起咀嚼，由於其高鹼性值，可以增加古柯葉的吸收。

• 它也與美洲原住民部落的菸草葉一起咀嚼，以增強其效果。

結論

我們已經瞭解到，氫氧化鈣是一種無機、無味、無色、無味的固體。它是鹼性的，並且具有很高的pH值。它廣泛用於食品工業、造紙和皮革工業以及醫療領域。它用作填充物來填充牙齒中的空洞，並在根管治療過程中使用。它也用於食品工業，如強化果汁、嬰兒奶粉、清除鹽水以及處理酒精和軟飲料中使用的水。在美洲，它被用來製備nixtamal，並與菸草葉一起咀嚼以增強營養和風味。

常見問題

1. 如果攝入過量的氫氧化鈣會發生什麼？

如果您攝入了過量的氫氧化鈣，可能會導致嚴重的健康問題，如呼吸困難、高血壓、內出血、骨骼肌麻痺和內臟衰竭。

2. 氫氧化鈣的pH值是多少？

氫氧化鈣的pH值為12.8，呈鹼性。它是一種強鹼。

3. 氫氧化鈣在維持土壤pH值方面起什麼作用？

它用作土壤中的pH校正劑。它溶解在水中，然後灑在土壤表面，從而降低土壤酸度並維持土壤pH值。

4. 什麼是波特蘭水泥？

波特蘭水泥由四種成分組成：矽酸三鈣、矽酸二鈣、鋁酸三鈣、鋁鐵石英四鈣以及少量的遊離石灰和氧化鎂。

5. 氫氧化鈣如何在製糖工業中使用？

氫氧化鈣用於製糖工業中的碳酸化過程。它被新增到未經處理的糖溶液中，去除雜質並提高溶液的穩定性。