Такой материал, как гашеная известь, известен человечеству с давних времен. Благодаря своим полезным свойствам его применение не утратило актуальности и до сегодняшнего времени. Разница коснулась только лишь расширения области использования. Для того чтобы понять, каким образом это произошло, необходимо узнать, какую гашеная известь имеет формулу, и как это влияет на ее взаимодействие с другими веществами.

Далеко не всегда в реальной жизни получение гашеной извести происходит в условиях, где нет дополнительных веществ. Нередко в реакцию добавляют магний, и т.д. Это необходимо для усиления тех или иных свойств материала, который получится в результате взаимодействия всех компонентов.

Используемые названия гашеной извести

Ввиду довольно широкого распространения гашеной извести в разных регионах мира, а также в разных сферах деятельности, ее называли по-разному. Среди наиболее популярных и распространенных названий стоит выделить следующие:

• гидроксид кальция.
  

  Данный термин отражает формулу вещества, так как она состоит из Кальция и Гидроксида. Он используется в научной и технической литературе.

  На сегодня такой термин во многих сферах заменил другие названия.

• известь гашеная. о ее применении. Произошло такое название вследствие того, что вещество производится путем погашения (то есть добавления воды).

• молоко известковое.
  

  Это известь, которая возникает вследствие слишком большого количества гашеной извести при ее соотношении с водными растворами и непосредственно с водой.

  С виду это немного напоминает молоко по своему цвету.

• известковая вода. Этим термином обозначается полупрозрачный раствор, который получается после фильтрации.

• известь пушонка или кусковая известь.
  

  Такой материал получается в случаях, когда длительное время вещество не используется.

  За этот период оно начинает из окружающей среды поглощать углекислый газ, тем самым затвердевая.

Также существует и ряд других названий и терминов, которые принято использовать по отношению к гашеной извести. Все они так или иначе использовались на протяжении определенного периода, или же применяются в настоящее время.

Химическая формула и состав вещества (щелочь + вода)

Состав гашеной извести довольно простой и понятный. Данное вещество состоит всего лишь из оксидов кальция, соединенных между собой в определенной последовательности. Получение гидроксида кальция считается также элементарным. Его умели производить в течение многих тысячелетий.

Для этого необходимо всего лишь добавить воду в оксид кальция, после чего данные компоненты нужно хорошо и тщательно между собой перемешать.

Химическая формула гашеной извести записывается, как Са(ОН)2. Процесс получения гидроксида кальция следующий: СаО+Н2О = Са(ОН)2.

При заливке оксида кальция водой получается известь, характеристики которой напрямую зависят от времени воздействия друг на друга первоначальных компонентов.

Если перемешивание длилось до 8 минут, то можно говорить о быстрогасящейся извести, около 25 минут – среднегасейщейся, а более получаса – долгогасящейся. Гашеная известь формула Са(ОН)2 – это соединение, водный раствор которого имеет щелочь.

Известь и ее технические свойства

Формула гашеной извести в химии известна уже давно. На сегодняшний день ее даже изучают в школьном курсе данного предмета. Нередко на уроках в присутствии учителя дети гасят оксиды кальция, замечая при этом бурную реакцию с выделением теплоты.

Но изготовление гидроксида кальция в промышленных масштабах – это немного другой процесс, требующий определенных правил и стандартов.

Регулируется он в РФ специальными нормативными документами под названием . Именно на него должны ориентироваться все производители данного вещества.

Среди требований, которые обязательно к выполнению, стоит отметить следующие:

• производитель должен использовать только лишь карбонатные породы с возможностью применения небольшого количества минеральных добавок. Каждый сорт извести имеет свой объем дополнительных веществ, который в него можно внести. Он определен ГОСТами и не может быть нарушен.
• изготавливается в виде трех сортов. В ней не должно быть никаких добавок. Порошкообразная известь с дополнительными включениями может выпускаться в двух различных сортах;

• гашенный же материал также делится на два вида – с добавками и без них.

• кальциевая известь должна быть основана преимущественно на кальции. Количество оксида магния (MgO) в ней не должна превышать 5 процентов.
• согласно ГОСТам, доломитизированная известь может иметь в своем составе оксид магния (MgO) до 20 процентов.
• доломитовой известью считается материал, в котором оксид магния (MgO) занимает до 40 процентов всего объема.

• гидравлическая известь подразумевает вхождения в свой компонентный состав таких веществ, как кремнезема, окислей железа, а также глины.

Свойства извести преимущественно зависят от двух основных факторов, которыми является процесс изготовления и обжиг породы. Термическая обработка позволяет создать в печи прочные обломки негашеного материала.

Чем более белым он получится, тем более качественный можно считать данный продукт. В свою очередь некоторые виды извести отличаются более серым цветом.

Когда происходит контакт негашеной извести с водой, из нее высвобождается газ, который имеется внутри. После этого материал переходит в текучее состояние.

Его концентрации напрямую зависит от того, сколько было использовано воды. Прочность вещества может получиться различной, на что влияют технологические особенности изготовления. Может быть твердо обожжённый материал, средний вариант и мягко обожжённый материал.

Методика изготовления и получения извести

В целом весь заготовительный процесс извести заключается лишь в двух этапах производства:

• добыча непосредственно самой породы известняки и добавок, которые используются. Для комкового типа нередко используются отходы производства;
• обжиг заготовленных пород в специально созданных печных устройствах при высоких температурных режимах.

Известняк в сою очередь добывают в карьерах. характеристики карьерного песка. Для этого используют открытый способ. Породу раскалывают при помощи взрывчатки. Если проводить выборочную добычу, то получается сырье, однородное по своему химическому составу, что делать материал впоследствии более качественным.

Подготовительный процесс полученного в карьере сырья подразумевает его дробление на мелкие кусочки. При этом они должны быть однородными. Связанно это с высокой температурой в печах, которая способная слишком маленькие частицы разрушать, а слишком большие – не полностью обжигать на весь объем.

Обжиг представляет собой основной этап производства воздушной извести. Температурный режим напрямую должен соответствовать тем примесям, которые есть в породе.

Сам процесс должен соответствовать всем требованиям технологии, так как любое нарушение может привести к тому, что получится в результате вещество низкого качества. К примеру, слишком обожжённая известь довольно плохо растворяется в воде.

К тому же у нее сравнительно более высокая плотность, что негативно сказывается на приготовлении растворов. о плотности речного песка. Для процесса обжига используют различные печи. В последнее время используют шахтные и вращающиеся трубчатые изделия.

Первые отличаются тем, что в них процесс происходит непрерывно, что делает его более экономичным и рентабельным. Вторые же позволяют достичь наиболее высокого качества, так как в них температурное воздействие на породу происходит наиболее равномерно и правильно с точки зрения технологии.

Также дополнительно производителями разработаны устройства, которые позволяют осуществлять обжиг породы в кипящем слое или же во взвешенном состоянии.

Они используются преимущественно по отношению к самым мелким частицам материала. Недостатком такого производства является его довольно низкая экономичность.

Сфера применения известкового раствора

Гашеная известь благодаря своим свойствам обрела очень широкую сферу применения. Ее используют, как в личных целях многие люди, так и промышленности, как в строительстве различного рода объектов, так дезинфекции. Стоит выделить следующие конкретные способы применения данного вещества:

• для побелки деревьев – известь позволяет защитить их от некоторого рода вредителей;

• при побелке внутренних помещений сооружений для проведения дезинфекции;

• для окрашивания деревянных изделий , чтобы продлить им срок эксплуатации, защитив таким образом от процессов гниения и возгорания;

• для изготовления , применяемой преимущественно для дезинфекции;

ХлоркаСоединительный растворУдобрение

• для дубления кож, как один из компонентов технологического процесса;
• для нейтрализации повышенной кислотности в случаях применения в соединениях с Са;
• для изготовления пищевых добавок, прежде всего Е526;
• для обнаружения наличия углекислого газа;
• в изготовлении сахара , используя известковое молоко;
• при необходимости дезинфекции зубов в стоматологических клиниках.

Кроме вышеперечисленных сфер, натронная известь применяется еще со многими другими целями. формула натронной извести. Прежде всего на это повлияли ее очень полезные свойства и технические характеристики.

К тому же производство такого материала весьма легкое и не затруднительное.

Подробнее о применении извести смотрите на видео:

Поддержание рабочего состояния известняка

Стоимость извести на сегодняшний день не является сильно высокой, что связанно с повсеместным ее изготовлением и простотой технологического процесса производства. Но, несмотря на это, купив данный материал, необходимо понимать, каким образом можно продлить срок его рабочего состояния.

• если изменяется плотность материала из-за того, что из него испаряется влага , в него можно всего лишь добавить немного воды;
• в процессе использования гашеной извести ее нужно все время перемешивать;
• добавлять воду стоит до того состояния, пока материал не перестанет ее впитывать в себя;
• чтобы хранить известь, необходимо ее сверху засыпать слоем высотой в 20 сантиметров;
• если большой объем материала хранится зимой на открытой грунте, стоит уберечь его от морозов . Для этого верху нужно его засыпать песком, поверх которого добавить слой грунта. теплоемкость песка;
• применять материал, в котором есть опилки, включения или комки, не стоит. Это может существенно повлиять на целостность поверхности, которая обрабатывается;
• если известь будет использована для приготовления раствором, то она должна иметь выдержку не менее двух недель. Для штукатурных работ ее нужно продлить до 4 недель.

В случае выполнения всех вышеперечисленных требований, гашеная известь будет довольно хорошо использоваться для различных целей без каких-либо проблем. Если они возникнут, то это может говорить о плохом качестве материала, а не об условиях хранения и применения.

Заключение

Формула гашеной и негашеной извести известна уже длительный период времени, тогда как использование этих материалов имеет многовековую историю. За этот период они нисколько не утратили свою актуальность и полезность, как для человека, так и для общества в целом.

Промышленное изготовление данного материала способствует промышленному развитию и совершенствованию многих технологий. Именно поэтому очень важно, чтобы процесс производства осуществлялся четко по ГОСТам и в соответствии с определенными правилами. В таком случае использование извести будет выгодным и полезным.

Многие люди, впервые услышав этот термин, могут понять, что речь идет о строительстве. И это не удивительно, так как еще с древних времен гашеная известь использовалась в качестве вяжущего материала. Ее добавляют в кладочные и штукатурные растворы, известняковые краски и некоторые составы бетона. Но примечательно, что это не единственная область, где используется гашеная известь. На сегодняшний день самыми большими потребителями этого материала можно назвать металлургическую промышленность, строительную индустрию, целлюлозно-бумажную, сахарную и химическую промышленность, а также сельское хозяйство.

Кроме того, известь используют в целях защиты окружающей среды. Как видите, это довольно популярный материал, который нашел свое применение во многих областях. В некоторых из них он считается незаменимым. Предлагаем вам подробнее ознакомиться с гашеной известью, ее свойствами и характеристиками. Вы узнаете, как можно получить известь и как ее хранить.

Гашеная известь - процесс получения материала

Что такое известь вообще? Это особый вяжущий тип материала, который добывают в процессе обжига и дальнейшей переработки мела, известняка и дополнительных горных пород. Это химическое вещество, которое обозначается формулой CaО. Внешне известь напоминает белый порошок, который плохо растворяется в воде.

Обратите внимание ! Простую известь, которая широко применяется в любых сферах, можно отнести к группе воздушных. Ее затвердевание получается исключительно в воздушной среде. Известь строительная может быть комовой негашеной (кипелка) или молотой.

Как же из обычной извести получить гашеную известь? Все очень просто – ее нужно гасить водой. В процессе взаимодействия оксида кальция и воды получается пушонка. Если перевести все это в формулу, то выглядит она так:

CaО + H 2 O = Ca(OH) 2

Гидратная известь добавляется в сухие строительные засыпки или используется как отличное средство для защиты от грызунов, насекомых и прочих вредителей. В погашенном состоянии материал отлично и без ограниченного срока может храниться в специальной яме. Примечательно, что за это время она не теряет своих свойств, а совсем наоборот. Качество материала будет только расти и улучшаться.

Обратите внимание ! Если говорить о молотой кипелке, то в отличие от теста, ее обязательно нужно использовать на протяжении 30 дней после приготовления.

Сам процесс гашения извести можно проводить разными способами, все зависит от желаемого вида. Чтобы получилась пушонка, гашение выполняют на открытом и чистом воздухе или в яме или ящике (творильные емкости). При этом на 1 т комовой извести приходится 700 л воды. Некоторые моменты приготовления зависят от скорости: во время процесса происходит выделение тепла, поэтому вода добавляется порциями, во избежание снижения температуры.

Получившееся тесто разбавляют водой, для получения густоты молока и все сливают в творильную емкость. В составе свежеприготовленной извести могут иметься остатки: пережженные или недожженные части исходного материала. Их все собирают и складывают в отельную емкость, после чего снова добавляют воду. Только после второго раза все остальное выбрасывают. Но что с ней делать дальше?

Использование и хранение гашеной извести

Для снижения образовавшейся плотности погашенной извести, в нее еще добавляют воды. Всю массу тщательно перемешивают, и все повторяется до тех пор, пока содержимое не будет впитывать жидкость. Вода, добавленная в последний раз, должна полностью исчезнуть из поверхности. В конце получившийся состав нужно засыпать песком мелкой фракции, слой которого 20 см не меньше.

Если говорить о хранении гашеной извести в зимнее время, то во избежание замерзания теста в этот период, сверху на песок помещают не меньше 7 см простой земли. Такая яма, в которой находится гашеная известь, должна быть обязательно как-то помечена. Чаще всего ее чем-то ограждают и выдерживают до тех пор, пока даже самые мелкие частицы окончательно не вступят в реакцию с водой. Почему? Если использовать известь, в которой будут непогашенные крупицы, то в растворе могут образоваться нежелательные каверны и вздутия.

Обратите внимание! Когда материал должен предназначаться для кладочного раствора, то хранить его в яме при всех условиях нужно не меньше, чем две недели. А если тесто нужно использовать для приготовления раствора, которым будут штукатурить стены, то срок увеличивается в два раза, и составляет минимум 1 месяц.

Количество теста, которое можно получить после процесса гашения, полностью зависит от качества первоначальной негашеной извести (CaО). Из 1 кг кипелки первого сорта может получиться 2 и более литра густого теста. Соответственно, если качество исходного сырья ниже, то результат на выходе будет меньшим. Например, из 1 кг второго и третьего сорта может получиться до 2 и 1,5 л.

Чтобы вы поняли разницу, то обычный строительный раствор представляет собой смесь вяжущего вещества, наполнителя и воды. А вот известняковый раствор имеет в своем составе тесто, песок и воду. Его довольно часто используют в строительстве, так как известняковый раствор славится повышенной адгезией с кирпичными и шлакобетонными поверхностями. Кроме того, такую смесь используют даже на деревянных стенах. Только их предварительно нужно подготовить, набив дранку или сетку для штукатурки.

Простые правила для использования гашеной извести

Чтобы приготовить известняковый раствор, нужно соблюдать некоторые шаги. Сначала в необходимом количестве просеивается песок. В известняковое тесто добавляют воду, тщательно все перемешивая. Затем, постепенно, небольшими порциями, в смесь добавляется песок. При этом важно тщательно перемешивать массу всякий раз. Готовый раствор процеживают через сито, чтобы удалить мелкие фракции и получить более однородную массу.

Одним из недостатков такого раствора является то, что он довольно долго сохнет и затвердевает. Чтобы увеличить этот показатель, в раствор добавляют цемент или гипс. Благодаря этому время на затвердевание значительно уменьшается. Для смеси с добавлением гипса этот показатель составляет минимум 4 минуты, после того, как была добавлена вода. Немного больше времени требуется для составов с цементом.

Хочется сказать, что гашеная известь нашла свое применение не только в растворах. Ее все еще используют как антисептическое средство. Побелка из известняка часто используется для хозяйственных или служебных помещений, для обработки стволов деревьев и т. д. При этом расход материала составляет примерно 0,3 кг/м 2 в один слой.

Учтите, что согласно ГОСТ 9179--77, можно определить виды и свойства, которыми должна обладать гашеная или комовая известь. Исходя из тех условий, классифицировать строительные извести можно на:

1. Гидравлические.
2. Воздушные.

Кроме того, учитывая состав оксидных включений, существуют такие разновидности:

• кальциевая известь;
• магнезиальная;
• доломитовая.

Этот ГОСТ 1979 года подробно описывает способ добычи материала, требования к качеству, упаковку и его поставку.

Как видите, известь уникальный материал, который использовался как раньше, так и используется теперь.

Если нет готового едкого натра или калия, можно приготовить:

1. первый из кальцинированной или кристалличе­ской соды и гашеной извести,
2. а второй- из поташа и гаше­ной извести.

Едкий натр. На 1 кг кальцинированной соды, или на 2,85 кг кристаллической соды, берут 900 г гашеной извести. При­готовляют раствор соды крепостью при 30° С в 23° Б, для чего 1 кг соды растворяют в 4,5-4,6 л воды.

Раствор соды помещают в котел или соду сразу растворяют в котле для варки, нагревают жидкость до 60 Си небольши­ми порциями вливают смешанную с водой гашеную известь -«известковое молоко». При этом раствор очень пенится и мо­жет перейти через край. Поэтому котел нужно загружать только на 2/3 его вместимости и во время варки усиленно размешивать жидкость.

Чем тщательнее будет размешана жидкость, тем лучше произойдет процесс превращения обыкновенной соды в ка­устическую (едкий натр).

Смесь нужно нагревать 40-60 мин, затем ей дают отсто­яться и прозрачный раствор сливают с осадка.* Прозрачная жидкость - раствор едкого натра приблизительной крепости в 20°-21° Б, а в осадке остается часть нерастворившейся из­вести, остатки едкого натра, мел и другие примеси.По удале­нии прозрачного раствора к осадку можно прибавить воды,вскипятить несколько раз, дать отстояться и вновь слить про­зрачную жидкость, которая также будет представлять собой раствор едкого натра,но значительно меньшей крепости.

При таком изготовлении едкого натра раствор получается в20°-21° Б. Если для омыления жира, из которого предполагают сделать мыло, нужна более крепкая щелочь, полученный раствор можно выпарить; по испарении воды раствор будет крепче. Если нужна щелочь меньшей кре­пости, раствор разбавляют водой.

При таком домашнем изготовлении едкого натра (каусти­ческой соды) из 1 кг кальцинированной соды получается 780-820 г каустической соды.

Выше указывалось, что кальцинированной соды нужно взять 1 кг, а кристаллической - 2,85 кг. Разница между кальцинированной и кристаллической содой заключается в том, что в последней находится кристаллизационная вода.

Если кристаллическую соду прокалить, она с треском рассы­пается и превращается в белый порошок, уже совершенно ли­шенный воды(кальцинированный).

Едкий калий. Едкий калий приготовляется по тому же способу, как и едкий натр.На 1 кг кальцинированного пота­ша берут 6,8-7 кг гашеной извести и10-11 л воды. Раствор поташа в воде нагревают, не доведя до кипения, и маленьки­ми порциями добавляют в котел гашеную известь, смешан­ную с водой (известковое молоко). Жидкость все время уси­ленно размешивают и нагревание продолжают 40-60 мин. Затем смеси дают отстояться, сливают прозрачную жидкость, представляющую собой раствор едкого калия приблизитель­ной крепости в 16-17° Б, а осадок опять обливают водой,на­гревают до кипения, дают отстояться и прозрачную жид­кость,представляющую собой значительно меньшей крепо­сти раствор, сливают.

Поташ можно приготовить домашним образом - извле­чением его (выщелачиванием)из золы растений, из золы, получающейся при сжигании дров, и вообще из всякой дре­весной или растительной золы. Золу помещают в сосуд,име­ющий в дне отверстие, слегка утрамбовывают и наливают на золу воду.Вода будет просачиваться через золу и вытекать из отверстия в дне в виде мутной жидкости, которую собирают в отдельный сосуд. Затем мокрую золу удаляют, насыпают све­жей золы, которую обливают полученной мутной жидкостью из смоченной первой золы.

Такую операцию повторяют до тех пор, пока одна и та же вода, пропущенная через несколь­ко порций золы,не сделается густой. Густую жидкость про­пускают для очистки от твердых частиц через редкую ткань и нагревают в глубокой железной сковороде до испарения воды.

По испарении воды на дне и стенках сковороды останется серая накипь,которую собирают в другой сосуд. Собранную накипь прокаливают при сильном огне на сковороде и получают белый порошок - поташ.

Калиевую щелочь можно также приготовить из расти­тельной или древесной золы следующим образом: просеян­ную через сито золу складывают кучами на утрамбованном земляном или каменном полу и обливают ее небольшим ко­личеством воды, чтобы она сделалась влажной. Затем в кучах проделывают углубления, насыпают приблизительно 8-10% негашеной извести, наливают, все хорошо перемешивают и, когда известь вся погасится, ее обсыпают сверху золой. Ох­лажденную и хорошо перемешанную массу помещают в чан с двумя днищами, из которых верхнее имеет много мелких от­верстий. На верхнее дно кладут кусок грубой холстины и на­сыпают смесь золы с известью. Между обоими днищами с од­ной стороны делают отверстие, в которое вставляют трубку для отвода воздуха, а в противоположной стороне приделыва­ют кран для спуска щелока. На золу с известью наливают теплую воду, хорошо смешивают и дают отстояться 6-8ча­сов. После этого через кран выпускают щелок, имеющий при­близительно крепость в 20-25° Б.

Второе обливание воды даст щелок крепостью в 8-10° Б, третье - в 4-2° Б.

Содержание статьи

ЩЕЛОЧЕЙ ПРОИЗВОДСТВО, содовая промышленность, производство кальцинированной соды (карбоната натрия Na 2 CO 3) и ряда аналогичных продуктов. В широком смысле слово «щелочь» относится к большому числу химических соединений, хорошо растворимых в воде и создающих в водном растворе высокую концентрацию гидроксид-ионов, например аммиаку, гидроксиду аммония и гашеной извести (гидроксиду кальция), которые были побочными продуктами устаревшего технологического процесса производства синтетической кальцинированной соды. Щелочи – растворимые активные вещества из более широкого класса оснований.

Кальцинированная сода.

Технический карбонат натрия Na 2 CO 3 (кальцинированную соду) применяют главным образом в производстве стекла и химикатов. Около половины кальцинированной соды идет на изготовление стекла, около четверти – химикатов, 13% – мыла и моющих средств, 11% употребляется на такие цели, как изготовление целлюлозы и бумаги, рафинирование металлов и нефти, дубление кожи и очистка воды, а остальное поступает в продажу.

Природные месторождения.

Кальцинированная сода встречается в природе в больших количествах, главным образом в соляных пластах и отложениях троны (минерала состава Na 2 CO 3 Ч NaHCO 3 Ч 2H 2 O). На Земле известны более 60 таких месторождений.

Процесс Сольве.

Осуществленный в конце 1860-х годов двумя бельгийцами, братьями Эрнестом и Альфредом Сольве, аммиачный способ получения кальцинированной соды основан на реакции взаимодействия гидрокарбоната аммония с хлоридом натрия, в результате которой получаются хлорид аммония и гидрокарбонат натрия. На практике процесс проводят, вводя в почти насыщенный раствор хлорида натрия сначала аммиак, а потом диоксид углерода. Гидрокарбонат натрия выпадает в осадок, когда диоксид углерода вводится в раствор:

Прокаливая отфильтрованный гидрокарбонат натрия, получают карбонат натрия и диоксид углерода, который используют повторно:

Экономичность процесса Сольве связана с тем, что аммиак регенерируется путем обработки раствора хлорида аммония оксидом кальция, который получают из карбоната кальция путем нагрева (при этом одновременно образуется также используемый в процессе диоксид углерода):

Хлорид кальция, образующийся в процессе извлечения аммиака, является важным побочным продуктом.

Электролизный процесс.

Карбонат натрия можно также получить посредством электролизного процесса. Водяной пар и диоксид углерода запускаются в катодное отделение установки с камерой диафрагменного типа для электролиза растворов солей, где, взаимодействуя с едким натром, они превращают его в карбонат натрия.

Щелок.

Наименование «щелок» (K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , NaOH) было присвоено продуктам, получаемым путем выщелачивания древесной золы. Она содержит приблизительно 70% карбоната калия (поташа), используемого в основном для изготовления мыла и стекла. Карбонат натрия (кальцинированная сода) – главный компонент золы некоторых растений (солянок). Путем обработки гашеной известью (гидроксидом кальция) карбонат натрия превращают в каустическую соду (гидроксид натрия), которая применяется для бытовых и промышленных целей под названием «щелок» или «каустик».

Поташ.

Хотя в химической промышленности поташем называют главным образом карбонат калия (K 2 CO 3), в сельском хозяйстве это наименование охватывает все соли калия, идущие на изготовление удобрений, но в основном хлорид калия (KCl) с небольшой примесью сульфата калия (K 2 SO 4).

Обычные способы получения поташа – электролизный процесс с участием гидроксида калия и более распространенный процесс на основе химического взаимодействия смеси хлорида калия и карбоната магния с диоксидом углерода. В результате этой реакции образуется нерастворимая двойная соль гидрокарбоната калия и карбоната магния, которая при нагревании разлагается на карбонаты калия и магния, воду и диоксид углерода.

Карбонат калия применяется в производстве стекла, солей калия, красителей и чернил. Карбонат калия – важный компонент специальных стекол, например оптических и лабораторных.

Карбонат кальция выпадает в осадок, а раствор гидроксида натрия отводится в коллектор.

Электролизные методы.

Когда концентрированный раствор хлорида натрия подвергается электролизу, образуются хлор и гидроксид натрия, но они реагируют друг с другом с образованием гипохлорита натрия – отбеливающего вещества. Этот продукт, в свою очередь, особенно в кислых растворах при повышенных температурах, окисляется в электролизной камере до перхлората натрия. Чтобы избежать этих нежелательных реакций, электролизный хлор должен быть пространственно отделен от гидроксида натрия.

В большинстве промышленных установок, используемых для получения электролизной каустической соды, это осуществляется с помощью диафрагмы, помещенной вблизи анода, на котором образуется хлор. Существуют установки двух типов: с погруженной или непогруженной диафрагмой. Камера установки с погруженной диафрагмой целиком заполняется электролитом. Соляной раствор втекает в анодное отделение, где из него выделяется хлор, а раствор каустической соды заполняет катодное отделение. В установке с непогруженной диафрагмой раствор каустической соды отводится из катодного отделения по мере образования, так что камера оказывается пустой. В некоторых установках с непогруженной диафрагмой в пустое катодное отделение напускается водяной пар, чтобы облегчить удаление каустической соды и поднять температуру.

В диафрагменных установках получается раствор, содержащий как каустическую соду, так и соль. Большая часть соли выкристаллизовывается, когда концентрация каустической соды в растворе доводится до стандартного значения 50%. Такой «стандартный» электролизный раствор содержит 1% хлорида натрия. Продукт электролиза пригоден для многих применений, например для производства мыла и чистящих препаратов. Однако для производства искусственного волокна и пленки требуется каустическая сода высокой степени очистки, содержащая менее 1% хлорида натрия (соли). «Стандартный» жидкий каустик можно надлежащим образом очистить методами кристаллизации и осаждения.

Непрерывное разделение хлора и каустика можно также осуществить в установке с ртутным катодом. Металлический натрий образует с ртутью амальгаму, которая отводится во вторую камеру, где натрий выделяется и реагирует с водой, образуя каустик и водород. Хотя концентрация и чистота соляного раствора для установки с ртутным катодом более важны, чем для установки с диафрагмой, в первой получается каустическая сода, пригодная для производства искусственного волокна. Ее концентрация в растворе составляет 50–70%. Более высокие затраты на установку с ртутным катодом оправдываются получаемой выгодой.

Применение.

Наиболее важные области потребления каустической соды (перечислены в порядке уменьшения потребляемого количества) – химическое производство; переработка нефти; производство искусственного волокна и пленки, целлюлозы и бумаги, алюминия, моющих средств и мыла; обработка тканей; рафинирование растительного масла; регенерация резины.

В производстве стройматериалов и как сырье для обработки некоторых поверхностей широко используется известь. Известь производится путем обжига в специальных оборудованных печах при температуре от 1000 до 1200 градусов карбонатных горных пород. Термически обработанная известь приобретает вид кусков неправильной формы, которые в процессе дальнейшего использования подвергаются различной переработки.

Химическая формула и состав извести

Для производства извести не применяется никаких химических катализаторов, главное условие ее получения только соответствующий термический режим. Благодаря этому в процессе изготовления изготавливается полностью натуральный материал, допускается содержание в извести небольших примесей глины.

Известняк имеет формулу CaCO3, так как преимущественно состоит из кальция. В процессе температурного воздействия углекислый газ высвобождается и произведенное сырье имеет формулу CaO.

Процесс контакта кусковой извести с водой выглядит так — CaO + H2O ? Ca(OH)2, существует определенный термин этой реакции, обозначаемый как гашение извести.

Разгашенная известь может находиться в нескольких состояниях:

• Пушонка или мелкий порошок получается в результате смешивания кусков извести с водой, причем процент влаги должен составлять от 60 до 70%.
• Известковое тесто — это соединение исходного материала с водой, ее требуется примерно в 3,5 раза больше. В результате такого гашения образуется плотная масса, используемая в разных сферах.
• Если развести куски извести с водой в соотношении 1:10, то можно получить известковое молоко. Такую гашеную известь используют для побелки внутренних помещений зданий, фасадов, хозяйственных пристроек.
• Если гашеная известь долгое время не используется, то происходит обратный процесс, то есть раствор поглощает углекислый газ и твердеет. В продаже чаще всего можно встретить известь – пушонку или кусковую.

Фото молотой строительной извести

Технические свойства

К изготовлению гашеной и негашеной извести предъявляются особые требования, регулируемые государственным стандартом (ГОСТ 9179-77):

1. При производстве извести используется только карбонатные породы и некоторое количество минеральных добавок. Объем добавок не должен превышать количество, указанное в стандартах для определенного сорта извести.
2. Негашеная известь подразделяется на три сорта и не должна содержать добавок, порошкообразная с добавками выпускается двух сортов, гашеная может иметь или не иметь добавок и распределяется на два сорта.
3. В кальциевой извести основным компонентом является кальций, процент МgО не должен быть более 5.
4. Доломитизированаяя известь содержит МgО до 20%
5. Доломитовая до 40% МgО.
6. В гидравлическую может входить кремнезем, окислы железо, небольшое количество глины.

Свойства извести определяются применямыми при обжиге породами и самим процессом изготовления. В результате термической обработки известняка из печей выходят прочные куски негашеной извести, ее цвет зависит от присутствующих добавок, чем белоснежнее оттенок, тем выше сорт материала. Доломитовая и гидравлическая известь имеют сероватый оттенок.

– это известное практически всем вещество, которое востребовано в разных сферах. Она незаменима при получении бетона, строительного раствора, вяжущих веществ, искусственного камня, всевозможных деталей и т. д.

При контакте с водой высвобождается углекислый газ и известь переходит в жидкое состояние, концентрация которого зависит от количества воды. В зависимости от технологического процесса обжига и температуры можно получить различную по прочности известь — твердо обоженную, промежуточный вариант и мягко обоженную.

Как строительный материал большей распространенностью пользуется мягко обоженная, она отличается следующими характеристиками:

• Наименьшим размером зерна.
• Меньшей плотностью.
• Наименьшим временем периода гашения. Твердо обоженная переходит в жидкое состояние за 10 минут, мягко обоженная за три минуты.

В процессе гашения извести выделяется тепло, поэтому при несоблюдении техники безопасности можно получить и сильный ожог.

Плотность негашеной извести зависит от используемой температуры в печах. Известь, обожженная при 800 градусах, имеет плотность 1,6, увеличение температуры до 1300 градусов позволяет получить куски сырья с плотностью в 2,9 гр /см3.

По классу опасности известь относится к малоопасным веществам. Но к ее хранению и транспортировке предъявляются определенные требования. Негашеная известь должна защищаться от увлажнения, так как попадание влаги и выход тепла могут вызвать пожар.

Сертификат соответствия извести должен содержать информацию о ее сорте, процентах примесей, состоянии. Сертификат выдается определенным организациям, которые соблюдают ГОСТ по изготовлению этого строительного материала.

Хорошо известь переносится людьми с аллергическими заболеваниями дыхательных путей. Но в тоже время не нужно забывать о том, что при гашении материала возможно получение ожогов, а выделяемые в это время пары опасны для слизистых дыхательных путей и глаз. При соблюдении мер безопасности при работе с известью она полностью безопасна и не вредна для здоровья.

Получается при смешивании с водой извести не гашеной, название последней оксид кальция. Химический процесс гашения сопровождается повышением температуры

Марки и некоторые виды извести

Известь подразделяется и по сортам и по используемому первичному сырью.

Видом и маркой извести определяется и основная сфера ее применения:

• Строительная известь производится из кальциевых и магниевых пород. Применяют известь строительную для введения как пластификатора в бетонные смеси, растворы. Строительная известь выпускается в комках, в виде мелкой пушонки или известкового теста.
• Гидравлическая известь — продукт обжига известняков содержащих от 6 до 20% примесей глины. Используют этот вид извести для производства бетона низких марок, так как наравне с высокой прочностью она имеет низкую пластичность. Гидравлическая известь часто используется при возведении построек, эксплуатация которых предусматривает нахождение во влажной среде.
• Комовая известь это полуфабрикат, используемый для изготовления порошкообразного сырья или растворов. Комки извести хранят на закрытых складах, предохраняя от влажности. Комовая известь поступает в продажу для приготовления растворов для побелки.
• Садовая известь необходима для обогащения кислых почв. В кислых почвах содержание кальция минимально, что приводит к плохому росту и развитию растений. Введение гашеной и негашеной извести в почву осуществляют весной или осенью и желательно во время дождей, так известняк лучше растворяется. Не вносят известь одновременно с использованием других удобрений, а во время работы обязательно нужно защищать глаза и руки.
• Натровая (натронная) известь — пористая белая масса, представляющая собой смесь едкого натра и гашеной извести. Натровая известь используется как поглотитель углекислого газа и влаги из воздуха. Применяется в химических лабораториях, для производства противогазов, водолазного снаряжения. В медицине используется как сорбент для аппаратов наркоза и барокамер.
• Хлорная известь получается в процессе сложного сочетания свободного хлора и гидроксида кальция. Хлорная известь обладает сильными дезинфицирующими свойствами, ранее в чистом виде использовалась в учреждениях здравоохранения. На сегодня хлорка применяется для обеззараживания туалетов, выгребных ям, для производства растворов для дезинфекции. Хлорная известь обладает и свойствами отбеливания.

Фото натронной и хлорной извести

Упаковка натронной извести Натронная известь Упаковка хлорной извести Хлорная известь

Добыча и технология производства

Производство извести в основном состоит из двух этапов:

1. Добычи известняка и других используемых горных пород. Для производства комковой извести могут использовать и отходы производств, использующих известняк для других целей.
2. Обжига приготовленных горных пород.

Известняк добывают в карьерах открытым способом при помощи взрывчатых веществ. Выборочная добыча горных пород позволяет подготовить сырье, однородное по своей плотности и химическому составу, что влияет на качество в дальнейшем произведенной извести.

Подготовка сырья осуществляется его дроблением. Так как в печах температура заранее выставляется, то использование сильно различающихся по размерам фракций приводит к тому, что маленькие куски могут перегорать, а большие не до конца пройти тепловую обработку.

Обжиг известняка – основной технологический этап изготовления воздушной извести. В зависимости от содержания примесей используют и разный температурный режим. Все технологические условия должны быть соблюдены, так как пережег известняка приводит к образованию материала с низкими качественными характеристиками. Пережженная известь плохо растворяется в воде, имеет большую плотность и негативно сказывается на бетонных растворах.

Обжиг исходного материала осуществляют в разных печах. Широко используются шахтные печи, они характеризуются непрерывным циклом работы, экономичностью, легкостью управления. Вращающиеся печи позволяют получить мягкообоженную известь самого высокого качества.

Разработаны и используются установки позволяющие осуществлять обжиг материала в кипящем слое или во взвешенном состоянии. Такие установки хорошо использовать для обжига самых мелких фракций горных пород, но они отличаются низкой экономичностью.

Учебный фильм про известь, как ее делают, из чего и где применяют:

Заменитель извести

Используемая для приготовления бетонных растворов известь может быть заменена и ее аналогами. Строители используют Азолит, Цемплас, Zetesol. Все это пластификаторы и все они наделены в чем-то лучшими, а в чем-то худшими качествами по сравнению с известью. Поэтому решение о выборе аналога должно примяться конкретно в каждом случае.

Доломитовая мука – это размолотый в мелкий порошок доломит. Сфера его использования ограничивается удобрением почв. Известкование позволяет улучшить биологические и физические свойства почвы, усиливает питание растений, позволяет избавиться от вредителей.

Как отличить мел от извести

Иногда необходимо отличить мел от извести, это может сделать несколькими способами:

• Кусковая известь растворяется в воде с характерным шипением и брызгами. С мелом такой реакции не происходит.
• Мел это карбонат кальция, а известь гидроксид кальция. Если на мел капнуть кислотой, то произойдет шипение, известь в реакцию с кислотой не вступает. В качестве кислоты можно взять соляную или уксусную.
• Мел с пальцев под струей воды смывается быстро и без остатка, известь мылится и удалить ее достаточно сложно.
• Побеленные мелом поверхности достаточно интенсивно мажутся, с известью такого не происходит.

Известка относится к одному из самых недорогих материалов для косметического ремонта помещений. Используют раствор извести как для , так и для хозяйственных пристроек.

Известь с опилками как утеплитель

Опилки от разных пород деревьев часто используются как утеплитель стен, чердаков и полов. Но у них есть существенный недостаток – возможность гниения и развития насекомых. Устранить эту проблему можно добавлением в опилки извести.

Подготовленные опилки необходимо смешать с известью пушонкой, ее необходимо брать примерно 10% от основной массы стружки. Оба материала хорошо вымешиваются в емкости и используются для заполнения пустот. Из опилок и извести можно приготовить и несыпучий материал.

Для его приготовления потребуется 10% извести, 5% гипса и остальная часть опилок. Сухие смеси перемешиваются и разводятся водой до образования вязкой массы, которая сразу же используется. Жидкую массу нужно готовить небольшими порциями, так как гипс очень быстро схватывается.

Очистка воды

Для очистки воды используется хлорная известь, обладающая высокими свойствами дезинфекции. Хлорирование воды позволяет избежать вспышек кишечных инфекций и других эпидемий.

Постоянное употребление такой воды приводит к аллергическим реакциям, способствует образованию канцерогенов в организме. В воде хлор может соединяться с другими веществами, что влияет на появление интоксикаций.

Для того чтобы уменьшить влияние хлора на организм необходимо пить воду пропущенную через угольные или иные качественные фильтры. В тоже время хлорка считается одним из самых эффективных средств, она предотвращает возникновение холеры, дизентерии. Хлорку обязательно нужно использовать для обеззараживания сточных вод.