石灰 (材料)
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石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等含量高的产物,经900~1100℃煅烧而成。石灰是人类早应用的胶凝材料。石灰在土木工程中应用范围很广,在我国还可用在医方面。为此,古代流传下以石灰为题材的诗词,千古吟颂。
中文名
石灰
外文名
Lime
主要成分
氧化钙
酸碱性
碱性
历 史
人类早应用的胶凝材料
化学式
CaO
分子量
56.08
比 重
3.25-3.38
熔 点
2580℃-沸2850℃
别 名
生石灰、石灰
石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的产物,经900~1100℃煅烧而成。石灰是人类早应用的胶凝材料。石灰在土木工程中应用范围很广,在我国还可用在医面。为此,古代流传下以石灰为题材的诗词,千古吟颂。
物理性质
石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等含量高的产物,经900~1100℃煅烧而成。石灰是人类早应用的胶凝材料。石灰在土木工程中应用范围很广,在我国还可用在医方面。为此,古代流传下以石灰为题材的诗词,千古吟颂。
发展历程
公元前8世纪古希腊人已用于建筑,
石灰石
也在公元前7世纪开始使用石灰。至今石灰仍然是用途广泛的建筑材料。石灰有生石灰和熟石灰(即消石灰),按其氧化镁含量(以 5%为限)又可分为钙质石灰和镁质石灰。由于其原料分布广,生产工艺简单,成本低廉。
石灰具有较强的碱性,在常温下,能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应,生成有水硬性的产物,产生胶结。因此,石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。
溶解度解析
大多数固体物质溶于水时吸收热量,根据平衡原理,当温度升高时,平衡有利于向吸热的方向,所以,这些物质的溶解度随温度升高而,例如KNO3、NH4NO3等。有少数物质,溶解时有放热现象,一般地说,它们的溶解度随着温度的升高而降低,例如氢氧化钙等。 对氢氧化钙的溶解度随着温度升高而降低的问题,还有一种解释,氢氧化钙有两种水合物〔Ca(OH)2·2H2O和Ca(OH)2·12H2O〕。这两种水合物的溶解度较大,无水氢氧化钙的溶解度很小。随着温度的升高,这些结晶水合物逐渐变为无水氢氧化钙,所以,氢氧化钙的溶解度就随着温度的升高而减小。 系统解释氢氧化钙的溶解度将在很大程度上**出初中课程的知识范围。离子化合物的溶解可大致分为两个过程。首先固体离子化合物与水亲和发生溶剂化作用(可简单的认为离子化合物先以“分子”的形式进入溶剂中),然后这些已进入溶剂的“分子”发生电离作用形成离子。 过程1(即电离过程)只能是一个吸热过程(可从系统的电势能的角度分析而知)。而过程2(即溶剂化过程)的热效应却不一定。 我们以固体Ca(OH)2溶于水为例。溶解前的体系是氢氧化钙固体和纯水。 对于过程2:Ca(OH)2(固体)+nH2O → Ca(OH)2.nH2O(溶液)的热效应主要取决于氢氧化钙是否与水作用形成配合物即Ca(OH)2.nH2O的形式(n的值取决于钙元素的空电子轨道数目和其他外部条件如温度条件等)。事实上氢氧化钙是能和水形成配和物的。而形成配合物的过程是一个放热过程。形成的配合可以发生过程2(即电离过程):
Ca(OH)2.nH2O → Ca(H2O)n2+ + 2 OH-
由于钙元素与水分子的配合过程的放热效应很大,它包含于过程1中,**过了过程1与过程2中其它有热效应的过程的影响,故氢氧化钙的溶解过程总的热效应是放热。温度升高将会使溶解平衡过程向相反方向,故而氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小。体系在溶解前后总的能量比较是溶解前大于溶解后。多余的能量以热能的形式放出。
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