Vôi sống là gì? Tính chất hóa học và ứng dụng của vôi sống?

1. Vôi sống là gì?

Vôi sống (CaO), có tên hóa học là canxi oxit, là một hợp chất vô cơ, thường được gọi là vôi nung hay vôi sống. Thông thường, vôi sống ở dạng bột màu trắng, hoặc trắng ngà, nhưng khi chứa lẫn các tạp chất hóa học khác, chúng có màu vàng nhạt hoặc xám.

2. Tính chất vật lý:

+ Là chất rắn, dưới dạng hòn hoặc bột mịn

+ Trọng lượng phân tử: 56.077

+ Độ nóng chảy: 2572 ℃ (2845K)

+ Điểm sôi: 2850℃ (3123K)

+ Hàm lượng CaO: max >90%

+ Tỉ trọng: 3.350g / cm³

+ Chỉ số khúc xạ là: 1.838

+ Công thức phân tử: CaO

+ Công thức cấu tạo: Ca =O

+Hòa tan trong axit, glycerin và dung dịch sucrose, gần như không hòa tan trong ethanol.

3. Tính chất hóa học:

Canxi oxit là một hợp chất oxit kiềm, do vậy, nó có những tính chất hóa học sau:

3.1 Tác dụng với nước

Canxi oxit là một oxit kiềm, nhạy cảm với độ ẩm, cho nên chúng dễ dàng hấp thụ carbon dioxide và nước từ không khí, tạo thành canxi hydroxit – Ca(OH)2 và tạo ra rất nhiều nhiệt, có tính ăn mòn.

CaO + H2O = Ca(OH)2

3.2 Tác dụng với axit

CaO tác dụng được với nhiều loại axit mạnh, sản phẩm tạo thành là nước và hợp chất canxi, gốc axit đó.

+ CaO + H2SO4 -> CaSO4 + H20

+ CaO + 2HCl  -> CaCl2 + H2O

+ CaO + HNO3 – > Ca(NO3)2 + H2O

3.3 Canxi oxit tác dụng với bạc nitrat

CaO + 2AgNO3 → Ca(NO3)2 + Ag2O

3.4.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

4. Ứng dụng của vôi sống:

 4.1. Trong công nghiệp xây dựng:

Trước khi xi-măng ra đời và phổ biến như ngày nay, vôi sống thường được sử dụng chủ yếu trong xây dựng, nó được nhiều người biết đến với vai trò làm chất kết dính trong xây dựng. Khi tác dụng với nước, bột đá vôi sống CaO sẽ tạo ra vôi tôi. Hỗn hợp này được sử dụng trong các loại vữa để trám tường, trét các vết nứt, gạch nhằm tăng độ liên kết và độ bám dính.

4.2. Trong công nghiệp sản xuất:

Vôi sống được ứng dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp sản xuất vật liệu:

+ Tác dụng với muối silicat sẽ loại bỏ được các tạp chất dưới dạng xỉ, là thành phần trong 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.

+ 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.

+ Dùng trong sản xuất gốm: CaO dùng để làm nóng chảy cho các loại men nung vừa và nung cao khi ở nhiệt độ 1100^oC, giúp sản phẩm tạo ra có độ cứng cao, nhẵn, ít bị trầy xước, giữa được màu men và có khả năng chịu được axit.

+ Giúp làm giảm độ nhớt với men có hàm lượng silica cao

4.3. Dùng trong xử lý nước thải:

Vôi sống được sử dụng trong xử lý nước và nước thải khi nó đóng vai trò là chất giúp giảm độ chua hoặc giúp loại bỏ các tạp chất như phốtphat…

Ứng dụng trong kiểm soát ô nhiễm: dùng trong các máy lọc hơi để khử các khí thải gốc lưu huỳnh và xử lý một số chất lỏng có độc.

4.4. Sử dụng trong phòng thí nghiệm:

Được biết đến là một hợp chất phổ biến trong đời sống sản xuất. Tuy nhiên, hợp chất này cũng được sử dụng khá phổ biến trong phòng thí nghiệm, làm mẫu hợp chất phục vụ cho quá trình học tập và nghiên cứu. Nó được sử dụng để làm thuốc thử phân tích, chất hấp thụ CO₂, thuốc thử phân tích phổ và thuốc thử có độ tinh khiết cao cho quá trình epit wax và khuếch tán trong việc sản xuất chất bán dẫn, sấy amoniac cùng khử nước trong phòng thí nghiệm

4.5. Ứng dụng khác của vôi sống:

Bên cạnh việc sử dụng trực tiếp hợp chất dưới dạng đặc hoặc rắn, nước vôi trong có thể sử dụng trong chế biến thực phẩm: chẳng hạn để ngâm các nguyên liệu như bí, carot, dừa, làm các loại mứt,…

Trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp, nó có tác dụng khử phèn, sát trùng, diệt nấm, khử độc cho môi trường và giúp làm giảm độ pH, khử chua, cải tạo đất trồng.

Do tính chất hút ẩm, vôi sống còn được sử dụng làm chất hút ẩm vào mùa ẩm ướt ở một số tỉnh miền núi phía Bắc, đặc biệt với những trang trại lợn, gà, cây trồng.

5. Các phương pháp điều chế vôi sống (canxi oxit):

Vôi sống có thể được sản xuất dưới các cách thức sau: sản xuất công nghiệp với số lượng lớn bằng cách nung hỗn hợp đá vôi hoặc sản xuất số lượng nhỏ, phục vụ cho quá trình nghiên cứu, học tập bằng cách tạo ra các phản ứng hóa học trong phòng thí nghiệm

Cách 1: Nung CaCO₃

Nguyên liệu chủ yếu là đá vôi, ngoài ra, còn một số loại khác như đá san hô, đá dolomit (hàm lượng sét nhỏ hơn 6%). Phản ứng xảy ra như sau:

Than cháy sinh ra khí CO₂ và tỏa nhiều nhiệt:

C + O₂ → CO₂

Nhiệt sinh ra phân hủy đá vôi:

CaCO₃  ↔ CaO + CO₂ – Q (nhiệt lượng)

Trong quá trình sản xuất CaO, nếu muốn tăng chất lượng vôi, cố gắng tạo độ thông thoáng trong lò vôi để khí CO₂ thoát ra dễ dàng.

Cách 2: Sử dụng CaCO₃ với chất xúc tác là HCl

Cho Canxi cacbonat tác dụng với axit hydrochloric để tạo thành canxi clorua, sau đó, thêm amoniac để trung hòa, chờ hợp chất lắng đọng, lọc, sau đó thêm natri bicarbonate để phản ứng tạo ra kết tủa canxi cacbonat, khử nước bằng cách ly tâm, làm khô, nung và nghiền nát. Sàng lọc để sản xuất canxi oxi.

Một vài phản ứng hóa học tạo CaO như sau:

+ CaCO₃ + 2HCl -> CaCl₂ + CO₂ + H₂O

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

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

+ CaCO₃ -> CaO + CO₂

6. Những lưu ý khi sản xuất và sử dụng vôi sống:

Thứ nhất, lưu ý trong quá trình sử dụng. Vôi sống là hợp chất khi tác dụng với nước sẽ tạo ra lượng nhiệt lớn và tỏa nhiều khí cacbonic, có khả năng gây bỏng da, đặc biệt nguy hiểm trong quá trình tôi vôi. Tiếp xúc với da có thể gây bỏng da, gây đau và hoại tử; tiếp xúc với mắt có thể gây đau đớn và mất thị lực nghiêm trọng có thể là tạm thời hoặc vĩnh viễn…

Thứ hai, trong sản xuất thực phẩm vôi sống được phép sử dụng bởi chúng có độ tinh khiết, nhưng ở cấp công nghiệp chất calcium hidroxide thu được từ phản ứng của vôi công nghiệp với nước và bị lẫn những hóa chất không được phép dùng làm thực phẩm cho người.

Thứ ba, lưu ý khi bảo quản. Như đã phân tích trên đây, vôi sống (CaO) rất dễ dàng hấp thụ nước, do vậy, Vội cục không nên để lâu, tránh việc vôi tác dụng với hơi nước trong không khí làm giảm chất lượng. Nên tôi vôi sớm hoặc nghiền nhỏ, mịn rồi bảo quản trong bao kín, có thể ngâm trong các hố có lớp cát hoặc nước phủ bên trên, hạn chế sự tiếp xúc của vôi với khí cácbonic trong không khí. Nếu vôi bị hóa đá canxi cacbonat, vôi sẽ bị giảm chất lượng, kém dẻo làm giảm khả năng kết dính của nó.

Thứ tư, phân biệt vôi sống, vôi tôi và đá vôi. Phân biệt vôi sống, vôi tôi và đá vôi. Vôi sống là hợp chất hóa học có công thức CaO và là một chất rắn, màu trắng. Khi nó tác dụng với nước tạo ra Ca(OH)₂.Vôi tôi hay Canxi hydroxit là hợp chất hóa học có công thức Ca(OH)₂. Nó là chất có dạng tinh thể không màu hay ở dạng bột màu trắng, thu được khi cho CaO tác dụng với nước. Trong khi đó,  đá vôi là một loại đá trầm tích, có thành phần hóa học với công thức CaCO₃. Đá vôi rất ít gặp ở dạng tinh khiết và thường bị lẫn các tạp chất

Trên đây là toàn bộ những thông tin cần thiết để giải đáp những thắc mắc của quý bạn đọc về vôi sống, tính chất hóa học cũng như những ứng dụng thực tiễn  của nó trong đời sống.

7. Nhận định đúng sai về vôi sống: