氧化鈣

氧化鈣，化學(xué)式CaO，是一種白色無機(jī)化合物，以塊狀或顆粒形態(tài)存在，分子量為56.08。它具有腐蝕性，難溶于水，但可溶于酸、甘油和蔗糖溶液，幾乎不溶于乙醇。作為一種堿性氧化物，氧化鈣在空氣中能吸收水分和二氧化碳，生成氫氧化鈣（Ca(OH)?），并伴隨體積膨脹，進(jìn)而變?yōu)?a href="http://www.wuhan-finance.org.cn/doc-view-8897.html" target="_blank">碳酸鈣（CaCO?）。它還能與酸及酸性氧化物反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和含氧酸鹽。工業(yè)生產(chǎn)中，氧化鈣可通過煅燒大理石塊或純碳酸鈣制得，測(cè)定方法包括EDTA配位滴定和原子吸收分光光度法。

氧化鈣在多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品醫(yī)療和催化領(lǐng)域。它常用于與水混合生成氫氧化鈣，作為消毒劑對(duì)細(xì)菌繁殖體有消殺作用。此外，由于其強(qiáng)吸水性，氧化鈣還可作為氣體干燥劑。它也被用作催化劑和軟水劑，在催化和水處理等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

氧化鈣通常呈現(xiàn)為白色粉末狀物質(zhì)，其表面潔白無瑕。當(dāng)存在雜質(zhì)時(shí)，其顏色可能變?yōu)榛野谆虻S至灰色。該化合物的相對(duì)密度介于3.3至3.4克每立方厘米之間，熔點(diǎn)高達(dá)2572℃，沸點(diǎn)達(dá)到2850℃。氧化鈣能溶于酸類、甘油和蔗糖溶液中，但在大多數(shù)有機(jī)溶劑如乙醇中的溶解度極低，且在水中幾乎不溶。

作為一種堿性氧化物，氧化鈣展現(xiàn)出吸濕性，容易從空氣中吸收二氧化碳和水分，隨后逐漸轉(zhuǎn)化為碳酸鈣粉末。它能與多種酸發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和水；同樣地，它也能與其他酸性氧化物作用形成含氧酸鹽。此外，在高溫條件下，氧化鈣能夠與碳（C）以及二氧化硅（SiO?）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。最值得注意的是，當(dāng)氧化鈣與水相遇時(shí)，會(huì)迅速生成氫氧化鈣——一種強(qiáng)堿性物質(zhì)，俗稱熟石灰或消石灰，并且此過程伴隨著大量熱量釋放。由于這些特性，氧化鈣還表現(xiàn)出顯著的腐蝕性。

關(guān)于氧化鈣的具體合成方法未在原文中給出詳細(xì)信息，但可以推斷出其主要是通過特定的工業(yè)流程來生產(chǎn)的。

合成高純氧化鈣的方法

高純氧化鈣的合成方法主要通過高純硝酸鈣與高純碳酸銨反應(yīng)生成碳酸鈣，隨后經(jīng)脫水和高溫灼燒制得。該方法確保最終產(chǎn)物的高純度（99.999%）。

合成步驟

原料制備：使用高純硝酸鈣和高純碳酸銨進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成高純碳酸鈣。

干燥處理：將生成的高純碳酸鈣在烘箱中進(jìn)行烘干以去除水分。

高溫煅燒：將干燥后的高純碳酸鈣放入馬弗爐中，逐漸升溫進(jìn)行煅燒，得到高純氧化鈣。

冷卻與保存：煅燒后的產(chǎn)品需稍冷并迅速置于干燥器內(nèi)，以防吸濕。

關(guān)鍵條件

為了獲得99.999%的高純氧化鈣，必須確保使用的原材料——高純硝酸鈣和高純碳酸銨——具備相應(yīng)的純度。

石灰石煅燒法

另一種生產(chǎn)氧化鈣的方法是使用石灰石煅燒法。該方法包括以下步驟：

預(yù)處理：將石灰石粗碎至150mm，篩除30-50mm以下的細(xì)渣。

燃料要求：無煙煤或焦炭的粒度應(yīng)不超過50mm，且低熔點(diǎn)灰分含量不宜過多。加入量控制在石灰石重量的7.5-8.5%。

煅燒過程：將篩選好的石灰石和燃料按定時(shí)定量的方式從窯頂加入窯內(nèi)，在900-1200℃下進(jìn)行煅燒。

產(chǎn)品獲取：煅燒完成后，經(jīng)過冷卻即得到成品氧化鈣。該過程中還會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品二氧化碳。

測(cè)定方法

采用EDTA配位滴定法對(duì)氧化鈣的純度進(jìn)行分析，確保其達(dá)到預(yù)期的高純度標(biāo)準(zhǔn)。

EDTA絡(luò)合滴定法是一種常用的分析測(cè)試技術(shù)，特別適用于測(cè)定樣品中的氧化鈣含量。該測(cè)定方法的原理是在特定的pH條件下，EDTA能與Ca2?形成更穩(wěn)定的絡(luò)合物(CaY2?)，而這種穩(wěn)定性高于鈣指示劑（HInd2?）與Ca2?所形成的絡(luò)合物。因此，當(dāng)加入EDTA后，它會(huì)從鈣指示劑中奪取Ca2?，形成更穩(wěn)定的EDTA-Ca2?絡(luò)合物，導(dǎo)致鈣指示劑的還原反應(yīng)發(fā)生，從而呈現(xiàn)出本身的藍(lán)色。通過測(cè)量消耗了多少EDTA，我們就能計(jì)算出樣品中氧化鈣的含量。

對(duì)于某些特定類型的廢渣，如高爐渣、化鐵爐渣、普通鋼渣等，其中的干擾離子種類和含量都相對(duì)較少，因此可以直接使用三乙醇胺（TEA）來掩蔽其他元素，然后采用EDTA絡(luò)合滴定法進(jìn)行氧化鈣的測(cè)定。

在實(shí)際操作中，首先需要將試樣使用氫氟酸和高氯酸進(jìn)行分解，隨后使用氯化鉻酰揮發(fā)去除鉻元素。接下來，可以在鹽酸或高氯酸介質(zhì)中使用氯化鍶來消除鋁、磷、硅、鈦、釩等元素的干擾。最后，采用空氣乙炔火焰，在422.7nm波長(zhǎng)下進(jìn)行原子吸收測(cè)定，以確定鈣的含量。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于它具有高度的準(zhǔn)確度和精密度，并且受到的干擾元素較少。

氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，這一過程涉及解離出的氫氧根離子和鈣離子。氫氧根離子能夠破壞微生物蛋白質(zhì)，而鈣離子則通過使細(xì)菌蛋白質(zhì)變性來抑制或殺滅病原微生物。這種消毒作用對(duì)多數(shù)細(xì)菌繁殖體有效，但對(duì)芽孢和結(jié)核桿菌無效。

在實(shí)際應(yīng)用中，氧化鈣（生石灰）常被用作消毒劑，適用于地面、墻壁、糞池、糞堆以及污水溝等場(chǎng)所。通常，將生石灰與水混合制成10%-20%的石灰乳，然后用于涂刷廄舍墻壁、畜欄或其他場(chǎng)地，或與糞便混合以達(dá)到消毒目的。需要注意的是，石灰乳應(yīng)現(xiàn)制現(xiàn)用，避免長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間暴露于空氣中會(huì)吸收二氧化碳，轉(zhuǎn)化為無消毒作用的碳酸鈣，從而失效。若直接將生石灰粉撒在干燥地面上，則無法發(fā)揮消毒作用。

氧化鈣

在工業(yè)催化領(lǐng)域，氧化鈣不僅可作為催化劑、助催化劑和催化劑載體使用，還能促進(jìn)重油的部分氧化反應(yīng)。此外，它還可用于一氧化碳加氫制烯烴的催化過程，以及作為烴類脫氫反應(yīng)的助催化劑和載體。

氧化鈣在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及建筑等多個(gè)領(lǐng)域中扮演著重要的角色。

工業(yè)應(yīng)用方面，它被廣泛用于制造各種產(chǎn)品，如電石和漂白粉。在農(nóng)業(yè)中，氧化鈣用于制造肥料，能夠中和土壤酸性，促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，并可作為干燥劑使用。此外，它在燃燒過程中可以增強(qiáng)燃料的燃燒效果，同時(shí)作為熒光粉助熔劑和植物油脫色劑等。

建筑領(lǐng)域，石灰作為一種凝膠材料，傳統(tǒng)上被大量用于房屋、道路、地下工程以及各種土建項(xiàng)目。作為新型建筑材料的原料，石灰還廣泛應(yīng)用于加氣混凝土、灰砂磚、保溫隔熱材料和石膏板等產(chǎn)品的制造中。

在藥劑和食品工業(yè)中，氧化鈣作為干燥劑和堿化劑具有重要用途。在食品工業(yè)中，它不僅作為食品添加劑用于調(diào)節(jié)酸堿度，還可以作為營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑、面團(tuán)調(diào)節(jié)劑和酵母原料等。

水處理領(lǐng)域，氧化鈣的應(yīng)用同樣不容忽視。

氧化鈣廣泛應(yīng)用于水處理，作為軟水劑和pH調(diào)節(jié)劑。在廢水處理中，它用于去除磷酸鹽和大多數(shù)重金屬，降低生物需氧量，殺滅細(xì)菌和病毒，以及從水中除氨等。在水處理領(lǐng)域的用量?jī)H次于冶金工業(yè)中的消耗量。