Mục lục bài viết

Vôi sống CaO và các ứng dụng

Vôi sống là gì ?

Vôi sống hoặc vôi nung có công thức hóa học là CaO, là chất rắn màu trắng, ăn da và kiềm tinh thể rắn ở nhiệt độ phòng. Là nguyên liệu để sản xuất vôi tôi Ca(OH)2.

Tại Ấn Độ trước đây, khi người ta chưa phát hiện ra xà phòng, nó đã được trộn với cát và được dùng để làm sạch cơ thể. Vậy Canxi oxit được sản xuất ra sao, có những ứng dụng cụ thể nào? . Bài viết dưới đây sẽ trả lời cho bạn những câu hỏi đó

Vôi sống là hợp chất hóa học có công thức hóa học là CaO. Trong các lĩnh vực như: Xử lý nước thải, nông nghiệp, phân bón, thuốc thú y, thủy sản, chăn nuôi,…vôi sống được sử dụng khá phổ biến.

– Vì có tính kiềm mạnh nên vôi sống ăn da rất mạnh.

– Vôi sống cùng với BaO, SrO, MgO tạo thành nhóm kiềm thổ.

– Vôi sống là canxi oxit nguyên chất.

Tính chất vật lý của vôi sống

– Là chất chất rắn dạng tinh thể có hình dáng cục hoặc hạt màu trắng hoặc xám, khó nóng chảy.

– Trọng lượng phân tử: 56.077g/mol.

– Nhiệt độ nóng chảy: 2572 ℃ (2845K)

– Điểm sôi: 2850℃ (3123K)

– Tỉ trọng: 3.350g / cm3.

– Vôi sống hòa tan trong axit, glycerin và dung dịch sucrose, gần như không hòa tan trong ethanol.

– Chỉ số khúc xạ là: 1.838.

– Hệ số giãn nở nhiệt: 0.148.

– Công thức phân tử: CaO

– Công thức cấu tạo: Ca = O

Tính chất hóa học của vôi sống CaO

– Vôi sống là một oxit kiềm và rất nhạy với độ ẩm, dễ hấp thụ CO₂ và nước trong không khí.

– Khi phản ứng với nước sẽ tạo thành canxi hydroxit – Ca(OH)₂ và phản ứng tỏa nhiệt mạnh, có tính ăn mòn cao.

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

– Tác dụng với axit tạo ra nước và hợp chất canxi có gốc axit đó.

CaO + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂0

CaO + 2HCl → CaCl2 + H₂0

CaO + HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂0

– Tác dụng với bạc nitrat

CaO + 2AgNO₃ → Ca(NO₃)₂ + Ag₂O

– Tác dụng với oxit axit tạo thành muối

CaO + CO₂ -> CaCO₃

CaO + SO₂ -> CaSO₃

CaO + SO₃ -> CaSO₄

3CaO + P₂O₅→ Ca₃(PO₄)₂

4CaO + 2Cl₂O → 4CaCl + 3O₂

Sản xuất Canxi oxit – Vôi sống

Nguyên liệu được sử dụng để sản xuất vôi sống là những loại đá giàu khoáng canxi cacbonat, chủ yếu là đá vôi. Ngoài ra còn một số loại khác như đá san hô, đá dolomit (hàm lượng sét nhỏ hơn 6%).

Đá vôi sau khi được sàng lọc sẽ cho vào lò nung nung ở 900 ～ 1200 độ C, sau đó làm nguội để thu được vôi sống. Cacbon dioxit được tạo ra như một sản phẩm phụ trong quá trình nung.

Phương trình phản ứng tạo ra vôi sống: CaCO₃ → CaO + CO₂

Lưu ý:

Nếu các cục đá mang đi nung có kích thước không đều, hiện tượng vôi sống, vôi cháy rất dễ xảy ra.

Nếu mang nung các cục đá lớn, canxi cacbonat sẽ không chuyển hết hoàn toàn sang canxi oxit khiến thành phẩm có chất lượng kém, nhiều sạn đá, ít dẻo.
Với các cục đá kích thước nhỏ hoặc nhiệt độ trong lò nung quá lớn, canxi oxit sinh ra sẽ phản ứng với các tạp chất sét tạo thành lớp màng keo canxi silicat, canxi aluminat rất cứng. Chúng bao phủ lên các hạt vôi làm chúng khó thủy phân trong nước, vôi hút nước hút ẩm nhiều làm tăng thể tích khiến kết cấu bị rỗ, nứt.

Sản xuất Vôi sống CaO trong phòng thí nghiệm.

Đầu tiên, cho CaCO3 tác dụng với axit clohydric để tạo thành canxi clorua.

CaCO₃ + 2HCl -> CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Sau đó thêm amoniac để trung hòa.

CaCl₂ + 2NH₃ · H₂O -> Ca(OH) ₂ + 2NH₄Cl

Để yên chờ lắng, lọc rồi thêm natri bicarbonate để phản ứng tạo ra kết tủa canxi cacbonat.

Ca (OH) ₂ + NaHCO₃ -> CaCO₃ + NaOH + H₂O

Dùng phương pháp ly tâm để khử nước rồi làm khô, nung và nghiền nát. Sàng lọc để sản xuất canxi oxit thành phẩm.

CaCO₃ -> CaO + CO₂

Ứng dụng của vôi sống CaO

Trong xây dựng: Vôi sống CaO là nguyên liệu để sản xuất vôi tôi Ca(OH)2 để làm chất kết dính trong xây dựng. thường dùng để trộn vữa (hồ) để xây dựng, hoặc tô chát tường.

Trong sản xuất

– Bột đá vôi sống khi tác dụng với muối silicat sẽ loại bỏ được các tạp chất dưới dạng xỉ, hỗ trợ quá trình sản xuất thủy tinh và các kim loại, hợp kim như thép, magiê, nhôm và một số kim loại màu khác.

– Dùng làm nguyên liệu thô để sản xuất canxi cacbua, tro soda, bột tẩy trắng.

– Vôi sống được dùng làm chất trợ chảy cơ bản cho các loại men nung vừa và cao (hoạt động ở nhiệt độ khoảng 1100 độ C), giúp giữ cho lớp men được cứng, bền, chống lại trầy xước và bền màu men.

Nước vôi trong dùng để ngâm bí, carot,…trong chế biến mứt, giúp chúng giòn hơn.

Vôi dùng cho nuôi trồng thủy sản có tác dụng khử phèn, sát trùng, diệt nấm, khử độc môi trường, làm giảm độ pH giúp khử chua, cải tạo đất trồng.

Phân biệt vôi sống – vôi tôi (vôi bột) – đá vôi

1. Vôi sống

Vôi sống hay còn gọi là Canxi oxit là một hợp chất hóa học với công thức là CaO. Chúng có những đặc điểm để nhận biết: Có dạng tinh thể rắn dạng bột hoặc vón cục màu trắng.

2. Vôi tôi

Vôi tôi hay còn gọi là Canxi hydroxit là một hợp chất hóa học với công thức là Ca(OH)2. Chúng là chất có dạng tinh thể không màu hay bột màu trắng, và nó được thu được khi cho Canxi oxit tác dụng với nước.

Vôi tôi được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp ở các lĩnh vực khác nhau như xử lý nước, tẩy rửa, xây dựng, sản xuất phân bón,…

3. Đá vôi

Đá vôi được biết đến như một loại đá trầm tích, với thành phần hóa học chủ yếu là khoáng vật canxit và aragonit.

Đá vôi rất ít khi ở dạng tinh khiết và thường bị lẫn các tạp chất như đá phiến silic, silica hay đá mác ma cũng như đất sét, bùn, cát, bitum… Chính vì thế, nó có đủ màu sắc từ trắng đến màu tro, xanh nhạt, vàng và cả màu hồng đậm hay màu đen…