Что это такое – химическое соединение негашеной извести
Химическое соединение негашеной извести – оксид кальция, при этом неочищенный. Общий вид CaO, но формула далеко не всегда является справедливой, так как магниевые соединения или другие примеси присутствуют практически всегда. Добывается посредством кальцинирования известняковых пород.
Для приготовления подходит известняк с малым количеством глины, а лучше полным ее отсутствием. Вещество при соединении с жидкостью выделяет большое количество тепловой энергии, а сама гасится и получается гидроксид кальция.
Применение гашеной извести весьма разнообразно. Гашеная известь также обладает множеством полезных свойств и нашла свое применение в строительстве и сельском хозяйстве. Негашеная известь – это материал, который обладает белым цветом, а по структуре он кристаллизованный.
Негашеная известь
Она получается при обжиге мела, известняковой породы и доломитов, иногда используются и другие кальциево-магниевые ресурсы. Для получения негашеной извести необходимо, чтобы количество примесей было не более 8%.
Приготовление строительной извести жестко регламентируется в ГОСТ 9179-77, где выставляются определенные требования к получаемой смеси.
Изготавливают известь из пород карбоната, а также минеральных добавок – кварцевого песка или шлак, обычно доменного или электротермофосфорного шлака.
Здесь формула кварцевого песка. В технической документации указывается требование, что размер фракции извести не должен превышать размер, чтобы остаток проходящий через сито № 02 был не более 1,5%, а через сито № 008 был не более 15%.
Более подробно о негашеной извести смотрите на видео:
Определение и формула негашеной извести
Негашеная (жженая) известь отвечает формуле оксида кальция и при обычных условиях представляет собой твердое вещество белого цвета (рис. 1).
Гигроскопична, тугоплавкая, термически устойчивая и летучая при очень высоких температурах. Энергично реагирует с водой с образованием щелочного раствора. Проявляет основные свойства, реагирует с кислотами. Поглощает углекислый газ из воздуха.
Рис. 1. Негашеная известь. Внешний вид.
Химическая формула негашеной извести
Химическая формула негашеной извести CaO. Она показывает, что в состав данной молекулы входят один атом кальция (Ar = 40 а.е.м.) и один атом кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу негашеной извести:
Mr(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O);
Mr(CaO) = 40 + 16 = 56
Графическая (структурная) формула негашеной извести
Структурная (графическая) формула негашеной извести является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы:
Са = O
Что представляет собой негашеная известь?
Известь негашеного вида имеет кристаллическую структуру, она формируется при обжиге известняка. В этом материале могут быть и примеси, их обычно не более 8 процентов. Известь производят из карбонатной породы, а также применяют минеральные добавки, кварцевый песок или специальный шлак. Известь изготавливается с соблюдением ГОСТа, она относится к второму классу опасности.
На сегодняшний день негашеную известь не используют вместо цемента, то есть для отделки стен, так как она способна впитывать влагу, в результате чего появляется плесень и грибок. Её применяют для производства различных строительных материалов, таких как, шлакобетон, штукатурные составы, красочные средства и так далее.
Как получают
Принципы изготовления и классификации описаны в Информационно-Техническом Справочнике (ИТС) 7-2015 «Производство извести». В соответствии с содержанием стандарта, процесс получения оксида кальция состоит из нескольких пунктов:
Добыча сырья. Как уже упоминалось, для этих целей берутся осадочные карбонатные горные породы, включающие углекислый кальций, углекислый магний и иные примеси. Исходя от их механической прочности, они подразделяются на 2 группы: мел и известняк. Добыча осуществляется буровзрывным принципом, с применением взрывчатки и вращательно-ударного бурового оборудования.
Измельчение. Здесь подразумевается дробление крупных камней и частиц на мелкие фрагменты. Осуществляется в течение трёх циклов: крупное (133-200 мм), среднее (80-20 мм) и мелкое (10-3 мм).
Помол. Этот процесс может проводиться разными способами механического воздействия: раздавливанием, раскалыванием, истиранием или ударом. В результате, на выходе вещество состоит из сверхтонких частиц, с размером фракций не более 0,001 мм.
Обжиг. Технологический процесс обжигания полученного порошка осуществляется разными способами. Выбор конкретной методики зависит от типа используемой для этого известеобжигательной печи: шахтной или длинной вращающейся.
Интересно! Производители, работающие на территории РФ, пользуются (преимущественно) технологией обжига известняка в шахтных пересыпных печах.
Классификация по ГОСТ
Классификация оксида кальция осуществляется согласно содержанию межгосударственного стандарта ГОСТ 9179-2018 (ранее 9179-77) «Известь строительная». В соответствии с п. 4 «Классификация» вещество, исходя из условий его отвердевания может быть воздушным или гидравлическим.
Воздушная, в свою очередь, делится ещё на 3 группы, отличающихся друг от друга количеством содержащегося оксида кальция или магния:
Кальциевая – в большей степени состоит из оксидов или гидроксидов кальция. Гидравлические либо пуццолановые материалы в ней отсутствуют.
Магнезиальная – имеет аналогичный состав с разницей, что оксиды и гидроксиды кальция заменены оксидами и гидроксидами магния.
Доломитовая – комбинированное вещество, в состав которого входит оксид кальция с оксидом магния либо гидроксидом магния. Инородных материалов гидравлического или пуццоланового характера не наблюдается.
Гидравлические смеси могут быть сильно- или слабогидравлическими.
К другим признакам, характеризующим принадлежность к одной из разновидностей негашеной извести, относят ещё несколько. Прежде всего содержание ГОСТа подчёркивает, что деление может осуществляться по таким критериям:
По размеру фракций негашеная известь бывает комовой (дроблёной) или порошкообразной.
По скорости, протекающей реакции при добавлении воды:
Быстрогасящаяся, процесс которое завершается в течение 7-10 мин.
Среднегасящаяся, её реакция длится дольше и может достигать 22-27 мин.
Медленногасящаяся, имеющая самый продолжительный срок химической реакции, более 30 мин.
«Бытовая» классификация
Все перечисленные ранее критерии, влияющие на классификацию негашеной извести, опирались на содержание вышеупомянутого государственного стандарта. В жизни обычного человека они практически не встречаются, так как нацелены непосредственно на производителя данной продукции.
Если говорить о классификации с оглядкой на то, что можно встретить на витринах строительных или садовых магазинов, то деление будет происходить иным образом. По качественным характеристикам негашеная известь делится на 3 сорта:
Первый.
Второй.
Третий.
Каждый из них отличается количеством вышеупомянутых примесей. Определить принадлежность к тому или иному сорту можно по цвету вещества. Белоснежный – первый, белый – второй, имеющий сероватый оттенок – третий.
Другой признак – это размер фракций. Хотя в вышеупомянутом ИТС процесс изготовления вещества описывается как протекающий через 3 цикла дробления и последующего помола, в магазинах можно найти комковую негашеную (и гашеную) известь. Деление по этому критерию осуществляется на 2 группы:
Комовая. Представлена в виде смесит камня разной зернистости и величины. Состоят они из оксида кальция, магния и дополнительных компонентов, к которым относят карбонат кальция, алюминаты и силикаты. Кроме этого, в небольших количествах может присутствовать феррит магния или калия, образующийся в результате термической обработки. Успешно используется для производства бетонов. Номинальное значение прочности полученного продукта достигается благодаря малому количеству требующейся воды, что происходит за счёт тонкого измельчения материала.
Молотая или пушонка. Имеет одинаковый химический состав, что и комовая. Отличие между ними заключается в физической форме зёрен. В том случае частицы прошли полную процедуру обработки: 3 цикла дробления, отсев и помол. Также отличительной чертой молотой негашеной извести являются и эксплуатационные характеристики продукта. Она более прочна, водоустойчива и быстрее затвердевает.
Полезно! Для изменения времени, которое потребуется для отвердевания, применяется серная кислота, хлористый кальций или гипс.
Заключительным, классифицирующим негашеную известь признаком, является сфера применения (в бытовых целях). Этот критерий подразумевает деление на более чем десяток отдельных наименований. Наиболее популярными из них считают такие составы:
Строительная – применяется в приготовлении сухих строительных смесей, добавляется в бетоны больших марок, для улучшения качественных характеристик.
Гидравлическая – также идёт на приготовление бетонов, но уже низких марок (низкий показатель прочности), предназначающихся преимущественно для эксплуатации в районах с высоким содержанием влажности.
Комовая – преимущественно предназначается для изготовления растворов для побелки.
Садовая – популярна в сельскохозяйственных работах. Применяется как средство для улучшения полезных качеств грунта, защиты растений от вредных насекомых. Предотвращает гниение стимулирует рост садовых насаждений.
Натровая – основной потребитель химическая и фармацевтическая промышленность.
Хлорная – один из основных способов дезинфекции и очистки бытовых отходов.
Пищевая – выступает в качестве пищевой добавки Е-529, входящей в состав широкого перечня продуктов питания.
Важно! При использовании извести в качестве почвенного удобрения, не рекомендуется применять её в совокупности с иными типами добавок.
Применение
Основные объёмы используются в строительстве при производстве Силикатного кирпича. Раньше известь, так же использовали в качестве известкового цемента — при смешивании с водой, оксид кальция переходит в гидроксид, который далее, поглощая из воздуха углекислый газ, сильно твердеет, превращаясь в карбонат кальция. Однако в настоящее время известковый цемент при строительстве жилых домов стараются не применять, так как полученные строения обладают способностью впитывать и накапливать сырость.
Категорически недопустимо использование известкового цемента при кладке печей — из-за термического разложения и выделения в воздух удушливого диоксида углерода.
Некоторое применение также находит в качестве доступного и недорогого огнеупорного материала — плавленный оксид кальция имеет некоторую устойчивость к воздействию воды, что позволяет его использовать в качестве огнеупора там, где применение более дорогих материалов нецелесообразно.
В небольших количествах оксид кальция также используется в лабораторной практике для осушения веществ, которые не реагируют с ним.
В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E-529.
В промышленности для удаления диоксида серы из дымовых газов, как правило используют 15% водяной раствор. В результате реакции гашеной извести и диоксида серы получается гипс СaСO3 и СаSO4. В эксперементальных установках добивались показателя в 98% отчиски дымовых газов от диоксида серы.
Так же используется в «самогреющей» посуде. Контейнер с небольшим количеством оксида кальция помещается между двух стенок стакана, а при прокалывании капсулы с водой начинается реакция с выделением тепла.
Правила гашения
Процесс гашения происходит по формуле:
СаО + Н2О = Са(ОН)2 + 65,1 кДж.
Известковый порошок разводят в воде, которая вступает в реакцию с оксидом кальция (или магния). Образуется гидроксид и происходит обильное выделение тепла, в результате чего вода становится паром. Пары воды разрыхляют смесь, и вместо комков образуется порошок мелкой фракции.
Известь в зависимости от периода гашения бывает таких типов:
быстрогасящаяся (максимум за 8 минут);
среднегасящаяся (максимум за 25 минут);
медленногасящаяся (минимум за 25 минут).
Длительность гашения рассчитывается от смешивания с водой и до того момента, пока температура смеси прекращает увеличиваться. Обычно конкретное время указывается на упаковке.
С помощью гашения можно сделать гидратную известь (которую именуют пушонкой) или же известковое тесто. Чтобы вышла пушонка, нужно влить в известь 70-100% воды от ее веса. Делают ее обычно на заводах, в особых гидраторах.
Чтобы сделать известковое тесто, жидкость и порошок нужно брать в пропорции 3-4:1. Делают его преимущественно на стройплощадке. Чтобы сделать пластичную массу, ее держат минимум 2 недели в специальной яме.
Что происходит при гашении извести
Схема гашения извести
Процесс выделения тепла
Как погасить известь самостоятельно
Гашение нужно выполнять по правилам, чтобы не оставалось оксидов металлов, иначе качество смеси будет намного хуже. Чтобы осуществить полное гашение, необходимы минимум сутки, лучше – около 36 часов.
Порядок действий:
Засыпать известь в емкость. Разрешается использование металлических емкостей, но они не должны быть ржавыми.
Залить порошок холодной водой в расчете 1 л (если делается пушонка) или 0,5 л на 1 кг (если делается известковое тесто).
Перемешать массу. Перемешивать ее нужно несколько раз, как только начинает уменьшаться образование пара.
Запомните:
Если известь медленногасящаяся, воду лучше вливать в несколько приемов.
Если известь средне- или быстрогасящаяся, нельзя допускать ее перегорания. Воду в нее нужно добавлять, пока не прекратится образование пара.
Если известь будет использована для побелки комнаты, берут 2 л воды на 1 кг. Затем добавляют еще воду, чтобы получить нужную консистенцию. Раствор отстаивают на протяжении 48 часов и процеживают. Наносят его краскопультом или кистью.
Чтобы побелить деревья, пропорция воды и порошка должна быть 4:1. Этот раствор также нужно отстаивать двое суток перед побелкой.
Если известь понадобилась для опрыскивания растений от вредителей, раствор смешивают за два часа до применения. Следует влить много воды и добавить медный купорос.
Чтобы надежно защитить глаза и кожу при гашении, нужно надеть защитные очки и длинные перчатки из резины. При попадании на кожу капли гашеной извести могут вызвать сильные ожоги. Во время приготовления смеси нельзя наклоняться над емкостью, чтобы пары воды не вызвали ожогов.
Первая помощь при ожогах известью
Если все-таки меры предосторожности при гашении не помогли и известь попала на кожу, то меры нужно принимать незамедлительно. При ожогах негашеной известью необходимо освободить пострадавшего от испачканной одежды, сухой салфеткой или ветошью убрать вещество с пораженного участка. Тщательно обмыть это место большим количеством проточной воды. Затем обработать 2% раствором борной кислоты и наложить повязку из стерильного материала с синтомициновой мазью или бальзамом Вишневского. И немедленно обратиться за помощью в медицинское учреждение.
Плюсы и минусы материала
Преимущества негашеной извести перед гашеной:
отсутствие отходов;
более низкий уровень впитывания воды;
возможность работы в зимний период;
хороший уровень прочности;
широкая область применения.
Основным минусом негашеной извести выступает ее опасность для здоровья человека. Поэтому следует действовать аккуратно, чтобы частицы не попали на слизистые или в легкие.
Работать нужно в помещении, которое можно проветрить, а лучше всего – на открытом пространстве.
Если проветрить помещение нет возможности, следует надеть респиратор или специальную повязку. А чтобы не пришлось лечить ожог глаз, гасить известь нужно обязательно в защитных очках.
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 побелки внутренних помещений дома, так и для хозяйственных пристроек.
Применение в быту
Некоторые способы применения материала в бытовой сфере:
Приготовление безопасных удобрений для снижения кислотности грунта и борьбы с различными вредителями.
Приготовление профилактического раствора для побелки стволов садовых и декоративных деревьев.
Приготовление смесей для защиты растений от грибковых болезней, насекомых и мелких грызунов.
Приготовление активной добавки для подкормки птиц и животных.
Снижение жесткости питьевой воды из колодцев, скважин и водопровода.
Обеззараживание и дезинфекция различных поверхностей и деревянных конструкций.
Каустификация натриевого или калиевого карбоната.
Нейтрализация кислых составов и кислот на органической основе.
Дубление и обработка натуральной кожи.
Приготовление пищевых добавок. Наиболее распространенная из них – эмульгатор (Е526).
Уникальный материал, который отличается следующими преимуществами: доступность приготовления, длительность хранения, отличные дезинфицирующие характеристики, широкая сфера использования.
Да и сам процесс гашения извести в домашних условиях достаточно прост в освоении.
Готовые растворы успешно используются для проведения сельскохозяйственных работ, бытового ремонта, возведения жилых и коммерческих зданий, что прежде всего обусловлено низкой стоимостью расходного сырья.
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.
Различие между негашеной и гашеной известью
Основное отличие извести гашеной от негашеной – это химическая формула. Общим между ними является то, что первая получается в результате реакции при взаимодействии второго вещества с водой.
Отличие: первая – это щелочь, вторая – оксид кальция; у первой взаимодействие с водой слабое, вторая при смешивании с ней превращается в первую с интенсивным выделением тепла; при прикосновении к первому типу тепло не ощущается, а второе вещество на ощупь теплое.
Известь применяется в производстве разных строительных материалов: шлакобетон, штукатурка, средства для окрашивания, силикатный кирпич. Используя эти материалы, работы можно осуществлять при отрицательных температурах. Известь нельзя использовать в качестве отделки для каминов и печей, так как во время их нагрева происходит выделение углекислого газа, вредного для человека. Известь нашла свое широкое применение и в сельском хозяйстве, и в садоводстве: обработка деревьев, удобрение почвы, уничтожение сорняков, добавки в корма животных. Ею белят и жилые дома, и нежилые строения.
Известь негашеная – продукт естественного происхождения, добываемый из карьера с глиняной примесью. При смешивании с водой получается известковый порошок. Известь негашеная используется редко, добывают ее термически путем распада кальциевой соли. Его используют в качестве нейтрализатора сточных ям и в производстве некоторых элементов для строительных нужд.
Что же лучше?
Негашеная известь более востребована, поскольку является основой для получения гашеной. То есть из нее можно изготовить состав с определенными свойствами, подходящий для конкретных хозяйственных мероприятий. В этом плане гашеная известь менее универсальна, а ее химический состав завершенный, то есть при смешивании с другими компонентами он не дает никакой реакции.
Поэтому негашеную известь покупают, когда запланированы разные мероприятия. А гашеную приобретают для конкретной цели, в зависимости от концентрации раствора. Например, известковое тесто используется для штукатурных работ, а известковое молочко – для побелки стен.
Сроки и правила хранения
Негашеную известь положено держать в сухом и прохладном хранилище в герметично закрытой таре. Отсутствие герметичности может стать причиной проникновения влаги в вещество, в результате возникнет пожароопасная ситуация. Если использован не весь известковый порошок, то остатки нужно снова поместить в герметично закрывающуюся емкость, для надежности обмотать скотчем.
Известь подвержена слеживанию, хранить негашеный состав дольше 2 недель не рекомендуется. Поэтому покупать материал с большим запасом бессмысленно.
Гашеную известь для кладки держат в таре до 2 недель. Состав для штукатурки можно хранить дольше – до месяца. Особенность гашеной субстанции – улучшение качественных характеристик с течением времени, поэтому состав можно отправить на зимнее хранение, чтобы использовать весной. Для этого нужно выкопать яму, поставить в нее объемную тару, влить известковое тесто, засыпать песком. Толщина песчаной насыпи должна быть 20 см, а если ожидаются морозы, то желательно поверх набросать слой почвы 50-70 см.
