Оксид кальция

В промышленности оксид кальция получают термическим разложением известняка (карбоната кальция):

${\displaystyle {\mathsf {CaCO_{3}\rightarrow CaO+CO_{2}}}}$

Также оксид кальция можно получить при взаимодействии простых веществ, на практике в виде корки на металле:

${\displaystyle {\mathsf {2Ca+O_{2}\rightarrow 2CaO}}}$

или при термическом разложении гидроксида кальция и кальциевых солей некоторых кислородсодержащих кислот:

${\displaystyle {\mathsf {2Ca(NO_{3})_{2}\rightarrow 2CaO+4NO_{2}+O_{2}}}}$

Оксид кальция — белое кристаллическое вещество, кристаллизующееся в кубической кристаллической решётке, по типу хлорида натрия.

Оксид кальция относится к основным оксидам. Энергично взаимодействует с водой с выделением тепла и образованием гидроксида кальция, ненасыщенный раствор которого является сильным основанием:

${\displaystyle {\mathsf {CaO+H_{2}O\rightarrow Ca(OH)_{2}}}}$ + 63,7 кДж/моль.

При температуре выше 580 °C эта реакция обратима.

Как основный оксид реагирует с кислотными оксидами и кислотами, образуя соли:

${\displaystyle {\mathsf {CaO+SO_{2}\rightarrow CaSO_{3}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {CaO+2HCl\rightarrow CaCl_{2}+H_{2}O}}}$

При нагревании с углеродом в высокотемпературной печи или электрической дуге образует карбид кальция (используемый для получения ацетилена):

${\displaystyle {\mathsf {CaO+3C\xrightarrow {t} CaC_{2}+CO\uparrow }}}$

Несмотря на массовое промышленное производство ацетилена более эффективными способами, эта реакция сохраняет небольшое практическое значение, так как карбид кальция является удобным источником ацетилена в лабораторной практике и в аппаратах для сварочных работ.

В настоящее время в основном используется в производстве строительных материалов, высокоглиноземистого цемента, силикатного кирпича и т.д.

До второй половины XX века известь широко использовали в качестве строительной побелки — прокаленный мел или известняк (оксид кальция) при смешивании с водой образует ярко-белую гашеную известь (Ca(OH)₂), обладающую хорошими адгезионными свойствами к различным поверхностям. Далее известь медленно поглощает из воздуха углекислый газ, покрываясь коркой карбоната кальция. В настоящее время известковый раствор при строительстве жилых домов практически не применяется в виду значительной гигроскопичности (склонности поддерживать высокую влажность, провоцирующую рост плесени) и сложности производства работ, уступив место более эффективным материалам.

В лабораторной практике оксид кальция используется как дешевый и эффективный агент для осушения растворителей и жидких веществ.

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E-529.

В промышленности водный раствор используют в одном из способов удаления диоксида серы из дымовых газов. В результате реакции гашеной извести Са(OH)₂ и диоксида серы получается осадок сульфита кальция СаSO₃. В настоящее время вытеснен современными абсорберами на основе четвертичных аммонийных соединений, способных обратимо связывать SO₂ и CO₂.

Использовался в «саморазогревающейся» посуде. Оксид кальция, помещенный между двух стенок емкости, при прокалывании капсулы с водой реагирует с ней с выделением тепла.

Оксид кальция относится к высокоопасным веществам. (Класс опасности 2). Это едкое вещество, особенно опасен при смешивании с водой.

В виде пыли или капель взвеси раздражают слизистые, вызывая чихание и кашель.

Оксид кальция относится к группе веществ, обладающих общетоксическим действием. Действие CaO, подобно действию щелочи, состоит в омылении жиров, поглощении из кожи влаги, растворении белков, раздражении и прижигании тканей.

Сильно действует на слизистую глаз. На слизистой рта и носа наблюдаются поверхностные изъязвления; иногда прободение носовой перегородки.

Страдают также глубокие дыхательные пути.

Вдыхание высоких концентраций известковой пыли вызывает отёк лёгких.

Рекомендуемая ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 1 мг/м³.

• Крупский А. К., Менделеев Д. И. Известь, в технике // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Монастырев А. Производство цемента, извести. Москва, 2007.
• Штарк Йохан, Вихт Бернд. Цемент и известь (перевод с немецкого). Киев, 2008.
• Осин Б.В. Негашеная известь как новое вяжущее вещество. Москва, 1954