Il idrossido di calcio è un composto inorganico la cui formula chimica è Ca (OH)Due. È una polvere bianca in uso da migliaia di anni, durante i quali si è guadagnata diversi nomi o soprannomi tradizionali; tra questi possiamo citare la calce spenta, morta, chimica, idrata o fine.
In natura è disponibile in un raro minerale chiamato portlandite, dello stesso colore. A causa di questo Ca (OH)Due Non è ottenuto direttamente da questo minerale, ma da un trattamento termico, seguito dall'idratazione, del calcare. Da questo si ottiene la calce, CaO, che viene successivamente spenta o idratata per produrre Ca (OH)Due.
Ca (OH)Due è una base relativamente debole in acqua, poiché difficilmente può dissolversi in acqua calda; ma la sua solubilità aumenta in acqua fredda, perché la sua idratazione è esotermica. Tuttavia, la sua basicità continua ad essere un motivo per prestare attenzione durante la manipolazione, poiché può causare ustioni a qualsiasi parte del corpo..
È stato utilizzato come regolatore del pH per diversi materiali o alimenti, oltre ad essere una buona fonte di calcio per quanto riguarda la sua massa. Trova applicazioni nell'industria della carta, nella disinfezione delle acque reflue, nei prodotti depilatori, negli alimenti a base di farina di mais.
Tuttavia, il suo utilizzo più importante è stato come materiale da costruzione, poiché la calce idrata se miscelata con gli altri ingredienti in gesso o malta. In queste miscele indurite, Ca (OH)Due assorbe l'anidride carbonica dall'aria per consolidare i cristalli di sabbia insieme a quelli formati dal carbonato di calcio.
Attualmente, la ricerca è ancora in corso con l'obiettivo di sviluppare materiali da costruzione migliori che abbiano Ca (OH)Due direttamente nella sua composizione come nanoparticelle.
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Nell'immagine in alto abbiamo gli ioni che compongono l'idrossido di calcio. La sua stessa formula Ca (OH)Due sottolinea che per ogni catione CaDue+ ci sono due anioni OH- che interagiscono con esso tramite attrazione elettrostatica. Il risultato è che entrambi gli ioni finiscono per formare un cristallo con una struttura esagonale.
In tali cristalli esagonali di Ca (OH)Due gli ioni sono molto vicini tra loro, il che dà l'impressione di essere una struttura polimerica; sebbene non vi sia formalmente un legame covalente Ca-O data la notevole differenza di elettronegatività tra i due elementi.
La struttura genera ottaedri CaO6, cioè, il CaDue+ interagisce con sei OH- (ACDue+-Oh-).
Una serie di questi ottaedri costituisce uno strato del cristallo, che può interagire con un altro tramite legami idrogeno che li mantengono coesivi in modo intermolecolare; tuttavia, questa interazione svanisce a una temperatura di 580 ºC, quando Ca (OH) è disidratatoDue a CaO.
Sul versante delle alte pressioni, non ci sono molte informazioni al riguardo, sebbene studi abbiano dimostrato che ad una pressione di 6 GPa il cristallo esagonale subisce una transizione dalla fase esagonale a quella monoclina; e con esso, la deformazione dell'ottaedro CaO6 e dei suoi strati.
I cristalli di Ca (OH)Due Sono esagonali, ma questo non impedisce loro di adottare una qualsiasi morfologia. Alcune di queste strutture (come trefoli, scaglie o rocce) sono più porose di altre, robuste o piatte, il che influenza direttamente le loro applicazioni finali..
Quindi, non è la stessa cosa usare cristalli dal minerale portlandite, che sintetizzarli in modo che siano costituiti da nanoparticelle dove vengono seguiti alcuni parametri rigorosi; come il grado di idratazione, la concentrazione di CaO utilizzata e il tempo che il cristallo può crescere.
Solido bianco, inodore, polveroso con un sapore amaro.
74,093 g / mol
580 ° C. A questa temperatura si decompone rilasciando acqua, quindi non raggiunge mai la vaporizzazione:
Ca (OH)Due => CaO + HDueO
2.211 g / cm3
Una soluzione acquosa satura dello stesso ha un pH di 12,4 a 25 ºC.
La solubilità del Ca (OH)Due in acqua diminuisce con l'aumentare della temperatura. Ad esempio, a 0 ºC la sua solubilità è 1,89 g / L; mentre a 20 ºC e 100 ºC, sono rispettivamente 1,73 g / L e 0,66 g / L.
Ciò indica un fatto termodinamico: l'idratazione del Ca (OH)Due è esotermico, quindi obbedendo al principio di Le Chatelier l'equazione sarebbe:
Ca (OH)Due <=> ACDue+ + 2OH- + Q
Dove Q è il calore rilasciato. Più l'acqua è calda, più l'equilibrio tenderà a sinistra; cioè, meno il Ca (OH) si dissolveràDue. È per questo motivo che in acqua fredda si dissolve molto di più che in acqua bollente..
D'altra parte, detta solubilità aumenta se il pH diventa acido, a causa della neutralizzazione degli ioni OH.- e lo spostamento dell'equilibrio anteriore a destra. Durante questo processo viene rilasciato ancora più calore rispetto all'acqua neutra. Oltre alle soluzioni acquose acide, Ca (OH)Due è anche solubile in glicerolo.
5,5 10-6. Questo valore è considerato piccolo ed è coerente con la bassa solubilità di Ca (OH)Due in acqua (stesso equilibrio come sopra).
1.574
Ca (OH)Due rimane stabile fintanto che non è esposto a CODue dall'aria, poiché la assorbe e forma il carbonato di calcio, CaCO3. Pertanto, inizia a contaminarsi in una miscela solida di cristalli di Ca (OH)Due-Ladro3, dove sono presenti anioni CO3Due- competere con l'OH- interagire con CaDue+:
Ca (OH)Due + CODue => CaCO3 + HDueO
In effetti, questo è il motivo per cui soluzioni concentrate di Ca (OH)Due diventano lattiginose, quando appare una sospensione di particelle di CaCO3.
Ca (OH)Due Si ottiene commercialmente facendo reagire la calce, CaO, con un eccesso di acqua da due a tre volte:
CaO + HDueO => Ca (OH)Due
Tuttavia, nel processo può verificarsi la carbonizzazione di Ca (OH)Due, proprio come spiegato sopra.
Altri metodi per ottenerlo è utilizzare sali di calcio solubili, come CaClDue o Ca (NO3)Due, e basificarli con NaOH, in modo che Ca (OH) precipitiDue. Controllando parametri come volumi d'acqua, temperatura, pH, solvente, grado di carbonizzazione, tempo di maturazione, ecc., È possibile sintetizzare nanoparticelle con morfologie differenti.
Può anche essere preparato selezionando materie prime naturali e rinnovabili, o scarti di un'industria, ricchi di calcio, che una volta riscaldati e lavorati, le loro ceneri saranno costituite da calce; e da qui, ancora, si può preparare il Ca (OH)Due idratando queste ceneri senza la necessità di sprecare calcare, CaCO3.
Ad esempio, la bagassa di agave è stata utilizzata per questo scopo, assegnando un valore aggiunto ai rifiuti delle industrie della tequila..
L'idrossido di calcio è presente in molti alimenti in alcune delle sue fasi di preparazione. Ad esempio, i sottaceti, come i cetriolini, vengono immersi in una soluzione acquosa per renderli più croccanti quando vengono confezionati nell'aceto. Questo perché le proteine sulla sua superficie assorbono il calcio dal mezzo..
Lo stesso accade con i chicchi di mais prima di trasformarli in farina, poiché aiuta a rilasciare vitamina B.3 (niacina) e lo rende facile da macinare. Il calcio che fornisce viene utilizzato anche per aggiungere valore nutritivo a determinati succhi.
Ca (OH)Due Può anche sostituire il lievito in alcune ricette di pane e chiarire le soluzioni zuccherine ottenute dalla canna da zucchero e dalla barbabietola..
L'azione chiarificante del Ca (OH)Due È perché agisce come un agente flocculante; cioè, aumenta la dimensione delle particelle sospese fino a formare dei fiocchi, che successivamente si depositano o possono essere filtrati.
Questa proprietà è stata utilizzata per disinfettare le acque reflue, destabilizzando i suoi colloidi sgradevoli alla vista (e all'olfatto) degli spettatori..
Ca (OH)Due viene utilizzato nel processo Kraft per rigenerare il NaOH utilizzato per il trattamento del legno.
Ca (OH)Due utilizzato per rimuovere CODue di spazi chiusi o in ambienti dove la loro presenza è controproducente.
In formulazioni per creme depilatorie Ca (OH)Due Si trova tacitamente, poiché la sua basicità aiuta nell'indebolimento della cheratina dei capelli, e quindi è più facile rimuoverli.
Ca (OH)Due È presente da tempo immemorabile, integrando le masse di intonaco e malta utilizzate nella costruzione di opere architettoniche egizie come le piramidi; anche edifici, mausolei, muri, scale, pavimenti, sostegni e persino per ricostruire il cemento dentale.
La sua azione fortificante è dovuta al fatto che quando si "respira" la CODue, i cristalli risultanti di CaCO3 finire integrando meglio le sabbie e gli altri componenti di tali miscele.
Ca (OH)Due Non è un solido fortemente basico rispetto ad altri idrossidi, sebbene lo sia più del Mg (OH)Due. Anche così, nonostante non sia reattivo o infiammabile, la sua basicità è ancora abbastanza aggressiva da causare lievi ustioni..
Pertanto, deve essere maneggiato con rispetto, in quanto è in grado di irritare gli occhi, la lingua e i polmoni, oltre a provocare altri mali quali: perdita della vista, grave alcalinizzazione del sangue, eruzioni cutanee, vomito e mal di gola.
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