canxi oxit | Khái niệm hoá học

1. Tính chất vật lí

Canxi oxit là hợp chất vô cơ có công thức hóa học CaO, một oxit của canxi và được sử dụng rộng rãi.

CaO được biết đến với tên gọi thông thường khác là vôi sống hay vôi nung, chất rắn có dạng tinh thể màu trắng và là một chất ăn da có tính kiềm. Sản phẩm vôi sống thương mại trên thị trường thường có lẫn cả magie oxit, silic oxit và một lượng nhỏ sắt oxit, nhôm oxit. Canxi oxit có nhiệt độ nóng chảy cao 2572^oC, hệ số giãn nở nhiệt là 0,148.

2. Tính chất hóa học

CaO là một oxit base vì vậy nó thể hiện các tính chất như:

a. Tác dụng với nước

Vôi sống là canxi oxit nguyên chất, phản ứng mạnh với nước tạo thành canxi hydroxit hay vôi tôi

CaO + H₂O $\to$Ca(OH)₂

b. Tác dụng với axit

CaO tác dụng với axit tạo thành muối và nước

CaO + 2HCl $\to$CaCl₂ +H₂O

c. Tác dụng với oxit axit tạo muối

CaO + CO₂ $\to$CaCO₃

3. Điều chế

Canxi oxit thông thường được sản xuất bằng cách phân hủy bởi nhiệt (nung nóng) các loại vật liệu như đá vôi là khoáng chất chứa canxi cacbonat (CaCO₃), phản ứng diễn ra ở 900^oC, là một quá trình mà người ta gọi là nung vôi để loại bỏ Cacbon dioxit theo một phản ứng bất thuận nghịch. Ở nhiệt độ thấp hơn có thể tạo ra phản ứng thuận nghịch, nó làm cho vật liệu bị nung thành vôi sống tái hấp thụ với CO₂ ở xung quanh để trở thành đá vôi. Đây là một trong những phản ứng mà con người đã biết tới từ thời tiền sử.

CaCO₃ (đun nóng trên 900^oC) $\to$CaO + CO₂

4. Công dụng

Khi cho tác dụng với nước nó trở thành vôi tôi (Ca(OH)₂), được sử dụng trong các loại vữa để làm tăng độ liên kết và độ cứng. Phản ứng này diễn ra rất mãnh liệt và tỏa nhiều nhiệt. Vôi sống cũng được sử dụng trong sản xuất thủy tinh và khả năng phản ứng của nó với các muối silicat cũng được sử dụng trong công nghiệp sản xuất kim loại/hợp kim ngày nay (thép, magiê, nhôm và một số kim loại màu khác) để loại bỏ các tạp chất dưới dạng xỉ.

Nó cũng được sử dụng trong xử lý nước và nước thải để làm giảm độ chua, để làm mềm như là chất kết bông và để loại bỏ các tạp chất phốtphat và các tạp chất khác; trong sản xuất giấy để hòa tan linhin, như là chất làm đông trong tẩy rửa; trong nông nghiệp để cải thiện độ chua của đất; và trong kiểm soát ô nhiễm - trong các máy lọc hơi để khử các khí thải gốc lưu huỳnh và xử lý nhiều chất lỏng. Nó là chất khử nước và được sử dụng để làm tinh khiết axít citric, glucoza, các thuốc nhuộm và làm chất hấp thụ CO₂. Nó cũng được sử dụng trong công nghiệp sản xuất đồ gốm, xi măng, sơn và công nghiệp thực phẩm, trong đó nó đôi khi được sử dụng (kết hợp với nước) để làm nóng các mặt hàng như đồ ăn nhanh và cà phê.

CaO được dùng trong vật liệu gốm nhóm trợ chảy. Canxi oxit là loại trợ chảy cơ bản cho các loại men nung vừa và nung cao, nó bắt đầu hoạt động ở khoảng 1100 °C.