调查工业中利用石灰石声产生石灰、熟石灰的方法及化学原理,并写出详实的调查报告
一.调查报告1。凡是以碳酸钙为主要成分的天然岩石,如石灰岩、白垩、白云质石灰岩等,都可用来生产石灰。 将主要成分为碳酸钙的天然岩石,在适当温度下煅烧,排除分解出的二氧化碳后,所得的以氧化钙(CaO)为主要成分的产品即为石灰,又称生石灰。 在实际生产中,为加快分解,煅烧温度常提高到1000~1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅烧时窑中温度分布不匀等原因,石灰中常含有欠火石灰和过火石灰。欠火石灰中的碳酸钙未完全分解,使用时缺乏粘结力。 过火石灰结构密实,表面常包覆一层熔融物,熟化很慢。由于生产原料中常含有碳酸镁(MgCO3),因此生石灰中还含有次要成分氧化镁(MgO),根据氧化...全部
一.调查报告1。凡是以碳酸钙为主要成分的天然岩石,如石灰岩、白垩、白云质石灰岩等,都可用来生产石灰。 将主要成分为碳酸钙的天然岩石,在适当温度下煅烧,排除分解出的二氧化碳后,所得的以氧化钙(CaO)为主要成分的产品即为石灰,又称生石灰。
在实际生产中,为加快分解,煅烧温度常提高到1000~1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅烧时窑中温度分布不匀等原因,石灰中常含有欠火石灰和过火石灰。欠火石灰中的碳酸钙未完全分解,使用时缺乏粘结力。
过火石灰结构密实,表面常包覆一层熔融物,熟化很慢。由于生产原料中常含有碳酸镁(MgCO3),因此生石灰中还含有次要成分氧化镁(MgO),根据氧化镁含量的多少,生石灰分为钙质石灰(MgO≤5%)和镁质石灰(MgO>5%)。
生石灰呈白色或灰色块状,为便于使用,块状生石灰常需加工成生石灰粉、消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由块状生石灰磨细而得到的细粉,其主要成分是CaO;消石灰粉是块状生石灰用适量水熟化而得到的粉末,又称熟石灰,其主要成分是Ca(OH)2;石灰膏是块状生石灰用较多的水(约为生石灰体积的3—4倍)熟化而得到的膏状物.也称石灰浆。
其主要成分也是Ca(OH)2。2。石灰石生产石灰,熟石灰的方法及化学原理:生产生石灰:CaCO3=(高温)=CaO CO2↑生产熟石灰:CaO H2O=Ca(OH) 2{明代诗人于谦曾写了千古的诗篇《石灰吟》:“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。
粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。”请你用化学方程式表达所述的物质转化过程。【分析】解答本题首先应想到与本节有关的三种物质:石灰石、生石灰熟石灰。诗中所述体现的是上述三种物质的相互转变。第一句“千锤万凿出深山”指石灰石的开采,是物理变化。
第二句“烈火粉烧若等闲”指石灰石高温煅烧变成生石灰;生成的CaO 为块状固体,它能与水反应生成粉状的Ca(OH)2,因此“粉身碎骨浑不怕”;而Ca(OH)2 在空气中吸收CO2转变为白色的CaCO3因此有“要留清白在人间”。
【答案】CaCO3 CaO CO2↑ CaO H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2 CO2=CaCO3↓ H2O}3。生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程,称为石灰的熟化或消化。反应生成的产物氢氧化钙称为熟石灰或消石灰。
石灰熟化时放出大量的热,体积增大1—2.0倍。煅烧良好、氧化钙含量高的石灰熟化较快,放热量和体积增大也较多。工地上熟化石灰常用两种方法:消石灰浆法和消石灰粉法。 根据加水量的不同,石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。
石灰熟化的理论需水量为石灰重量的32%。在生石灰中,均匀加入60%~80%的水,可得到颗粒细小、分散均匀的消石灰粉。若用过量的水熟化,将得到具有一定稠度的石灰膏。石灰中一般都含有过火石灰,过火石灰熟化慢,若在石灰浆体硬化后再发生熟化,会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。
为了消除过火石灰的这种危害,石灰在熟化后,还应“陈伏”2周左右。 石灰浆体的硬化包括干燥结晶和碳化两个同时进行的过程。石灰浆体因水分蒸发或被吸收而干燥,在浆体内的孔隙网中,产生毛细管压力。
使石灰颗粒更加紧密而获得强度。这种强度类似于粘土失水而获得的强度,其值不大,遇水会丧失。同时,由于干燥失水。引起浆体中氢氧化钙溶液过饱和,结晶出氢氧化钙晶体,产生强度;但析出的晶体数量少,强度增长也不大。
在大气环境中,氢氧化钙在潮湿状态下会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,并释放出水分,即发生碳化。 碳化所生成的碳酸钙晶体相互交叉连生或与氢氧化钙共生,形成紧密交织的结晶网,使硬化石灰浆体的强度进一步提高。
但是,由于空气中的二氧化碳含量很低,表面形成的碳酸钙层结构较致密,会阻碍二氧化碳的进一步渗入,因此,碳化过程是十分缓慢的。 生石灰熟化后形成的石灰浆中,石灰粒子形成氢氧化钙胶体结构,颗粒极细(粒径约为1μm),比表面积很大(达10~30 m2/g),其表面吸附一层较厚的水膜,可吸附大量的水,因而有较强保持水分的能力,即保水性好。
将它掺入水泥砂浆中,配成混合砂浆,可显著提高砂浆的和易性。 石灰依靠干燥结晶以及碳化作用而硬化,由于空气中的二氧化碳含量低,且碳化后形成的碳酸钙硬壳阻止二氧化碳向内部渗透,也妨碍水分向外蒸发,因而硬化缓慢,硬化后的强度也不高,1:3的石灰砂浆28 d的抗压强度只有0。
2~0。5 MPa。在处于潮湿环境时,石灰中的水分不蒸发,二氧化碳也无法渗入,硬化将停止;加上氢氧化钙微溶于水,已硬化的石灰遇水还会溶解溃散。因此,石灰不宜在长期潮湿和受水浸泡的环境中使用。 石灰在硬化过程中,要蒸发掉大量的水分,引起体积显著收缩,易出现干缩裂缝。
所以,石灰不宜单独使用,一般要掺人砂、纸筋、麻刀等材料,以减少收缩,增加抗拉强度,并能节约石灰。 石灰具有较强的碱性,在常温下,能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应,生成有水硬性的产物,产生胶结。
因此,石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。收起