Vôi sống là một sản phẩm không còn quá xa lạ với chúng ta, có thể thấy ứng dụng của nó trong các công trình xây dựng hay trong xử lý nước, nhưng bạn đã biết gì về vôi sống chưa? Hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn vôi sống là gì cũng như những đặc tính và ứng dụng cụ thể của nó.
Vôi sống là gì?
Vôi sống là một hợp chất có tên khoa học là canxi oxit với công thức CaO. Nó còn được gọi là canxi hoặc vôi tôi, là một oxit của canxi với nhiều ứng dụng quan trọng. Vôi sống là chất kết tinh rắn ở dạng bột hoặc cục màu trắng, nhưng khi chứa chất thì có màu vàng nhạt hoặc xám.
Vôi sống là gì?
Công thức hóa học của vôi sống
Vôi sống Canxi oxit có công thức hóa học là CaO
Cấu tạo phân tử của vôi sống là gì?
Thành phần hóa học của vôi sống canxi oxit
Vôi sống có thành phần chính là CaO. Là một sản phẩm thương mại, vôi sống công nghiệp thường là sản phẩm không tinh khiết, có thể chứa một số tạp chất vô cơ khác ở dạng oxit như magie oxit (MgO), nhôm oxit (Al2O3), oxit silic (SiO2). hoặc sắt (II) oxit (FeO).
| Thành phần hóa học | Tính chất vật lý | ||
| Hàm lượng CaO | 90% min | L.O.I | 5% max |
| CaCO3 | 3% max | ||
| MgO | 2% max | ||
| Fe2O3 | 0.4% max | ||
| SiO2 | 0.12% max | ||
| Al2O3 | 0.04% max |
Tính chất vật lý, hóa học của vôi sống CaO
1. Tính chất vật lý
- Là chất rắn màu trắng và là chất ăn da, có tính kiềm
| Đặc điểm | Tính chất |
| Khối lượng mol | 56.1 g/mol |
| Hệ số giãn nở | 0.148 |
| Nhiệt độ sôi | 2850 oC (3123 K) |
| Nhiệt độ nóng chảy | 2572 oC (2845 K) |
| Tỷ trọng riêng | 3.3 – 3.4 x 103kg/m3 |
| Độ hòa tan | Tan tốt trong nước |
2. Tính chất hóa học
Canxi oxit CaO là một oxit bazơ với các tính chất hóa học tiêu biểu:
- Khi Cao tác dụng với nước sẽ tạo ra Ca(OH)2
CaO + H2O → Ca(OH)2
- Tác dụng với axit tạo ra muối và nước
CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O
CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
- Tác dụng với oxit axit tạo thành muối
CaO + CO2 → CaCO3
Điều chế Canxi oxit CaO
Để sản xuất canxi oxit, người ta sử dụng nguyên liệu chứa nhiều khoáng chất canxi cacbonat, trong đó phổ biến nhất là đá vôi. Đá vôi (CaCO3) và nhiên liệu sau khi sàng lọc sẽ được đưa vào lò nung ở nhiệt độ 900 – 1200 oC sau đó được làm nguội để thu được vôi sống. Trong quá trình nung, CO2 được tạo ra như một sản phẩm phụ.
CaCO3 → CaO + CO2
Lưu ý nên chọn các cục đá đi nung có kích thước đồng đều, vì nếu không các hiện tượng như vôi sống, vôi cháy rất dễ xảy ra.
- Đối với những viên đá có kích thước lớn khi đem nung, canxi cacbonat sẽ không thể chuyển hóa hết thành canxi oxit khiến thành phẩm kém chất lượng, nhiều đá, độ dẻo kém.
- Với những viên đá có kích thước nhỏ hoặc nhiệt độ lò quá lớn, canxi oxit sẽ phản ứng với tạp chất đất sét tạo thành màng keo canxi silicat và canxi aluminat rất cứng. Chúng sẽ bao phủ các hạt vôi khiến chúng khó thủy phân trong nước, vôi sống với đặc tính hút nước, hút ẩm làm tăng thể tích khiến kết cấu bị rỗ, nứt.
Vôi Bột Ca(OH)2 (Canxi Hydroxit)
Phân biệt vôi sống, vôi tôi và đá vôi
Như ở trên chúng ta đã phần nào hiểu được vôi sống là gì, vậy vôi tôi và đá vôi là như thế nào, nó khác vôi sống ra sao?
- Vôi sống là hợp chất hóa học có công thức CaO và là chất rắn, màu trắng. Khi nó phản ứng với nước tạo ra Ca (OH) 2.
- Vôi tôi hay Canxi hiđroxit là một hợp chất hóa học có công thức Ca (OH) 2. Nó là một tinh thể không màu hoặc bột màu trắng. Là sản phẩm thu được khi cho canxi oxit phản ứng với nước. Vôi tôi được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp như xử lý nước, làm sạch, xây dựng, sản xuất phân bón, v.v.
- Đá vôi là một loại đá trầm tích có thành phần hóa học là các khoáng vật canxit và aragonit có công thức hóa học là CaCO3. Đá vôi rất hiếm ở dạng nguyên chất và thường lẫn nhiều tạp chất như đá phiến silic hoặc silica, đá macma với đất sét, bùn, … Đá vôi có màu sắc đa dạng từ trắng đến tro, xanh nhạt, vàng. , hồng đậm hoặc thậm chí đen,…
Tiêu chí đánh giá chất lượng vôi sống
– Chất lượng của vôi phụ thuộc vào hàm lượng canxi oxit
– Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng vôi:
- Độ hoạt động của vôi: tỉ lệ với hàm lượng canxi oxit, magie oxit. Số lượng càng lớn thì lượng vôi vữa càng nhiều và ngược lại.
- Nhiệt độ của tôi và thời gian của tôi. Nhiệt độ tôi là nhiệt độ cao nhất của quá trình dập tắt. Thời gian tôi tính từ lúc cho vôi tôi vào nước cho đến khi đạt nhiệt độ sôi tối đa. Nhiệt lượng tỏa ra khi bón vôi càng lớn thì thời gian đóng rắn càng ngắn, vôi thu được càng tinh khiết hay nói cách khác, hàm lượng canxi oxit càng nhiều thì khả năng tạo ra vôi sữa càng lớn.
- Năng suất vôi: lượng vôi càng nhiều thì chất lượng vôi càng tốt. Chúng cũng bị ảnh hưởng bởi hàm lượng oxit canxi, nhiệt độ và thời gian đóng rắn.
- Lượng sạn (hạt vôi chưa tan trong cối vôi): là tỉ số giữa khối lượng hạt sạn với khối lượng vôi sống (hạt sạn còn lại trên sàng 124 lỗ / cm2) tính bằng%. Lượng sạn càng nhỏ, vôi có thể phản ứng với nước càng nhiều thì sản lượng của vữa vôi càng lớn và ngược lại.
- Độ mịn của bột vôi sống: bột vôi sống càng mịn thì càng dễ phản ứng hoàn toàn với nước, tạo ra nhiều vữa vôi.
– Có thể tham khảo bảng các chỉ tiêu cơ bản về đánh giá chất lượng của vôi cho xây dựng đã được quy định theo TCVN 2231 – 1989
| Tên chỉ tiêu | Vôi cục và vôi bột nghiền | ||
| Loại I | Loại II | Loại III | |
| 1. Tốc độ tôi vôi (phút) | |||
| Tôi nhanh (không lớn hơn) | 10 | 10 | 10 |
| Tôi trung bình (không hơn) | 20 | 20 | 20 |
| Tôi chậm (lớn hơn) | 20 | 20 | 20 |
| 2. Hàm lượng Magie oxit (%) (không lớn hơn) | 5 | 5 | 5 |
| 3. Tổng hàm lượng (CaO + MgO) hoạt tính (%), (không nhỏ hơn) | 88 | 80 | 70 |
| 4. Hàm lượng CO2, (%) (Không lớn hơn) | 2 | 4 | 6 |
| 5. Hàm lượng mất khi nung, (%), (không lớn hơn) | 5 | 7 | 10 |
| 6. Độ nhuyễn của vôi, 1/kg, (không nhỏ hơn) | 2.4 | 2.0 | 1.6 |
| 7. Hàm lượng hạt không tôi được của vôi cục (%), (không lớn hơn) | 5 | 7 | 10 |
| 8. Độ mịn của vôi bột (%), (không lớn hơn) | |||
| Trên sàng 0.063 | 2 | 2 | 2 |
| Trên sàng 0.008 | 10 | 10 | 10 |
| Chỉ tiêu (7) chỉ áp dụng với vôi cục và chỉ tiêu (8) được áp dụng cho vôi bột |
Ứng dụng của vôi trong đời sống
1. Trong công nghiệp xây dựng
- Đây là một trong những nguyên liệu thô trong ngành xây dựng. Người ta tiến hành trộn vôi với xi măng và nước theo tỷ lệ nhất định, tạo ra hỗn hợp vữa và bột trét. Vữa vôi có độ kết dính cao khi khô vì mất nước làm cho canxi hiđroxit kết tinh và khí cacbonic trong không khí cũng gây ra quá trình cacbonat hóa vôi, tạo ra một hỗn hợp có độ rắn cao.
2. Trong công nghiệp sản xuất
- Ứng dụng trong sản xuất gạch silicat, thủy tinh
- Sử dụng vôi sống để loại bỏ tạp chất trong quá trình sản xuất kim loại và hợp kim như thép, magie, nhôm, v.v.
- Hoạt động như một nguyên liệu thô trong sản xuất cacbua canxi, tro soda và bột tẩy trắng.
- Trong ngành công nghiệp vệ sinh: như một thành phần chống đông hiệu quả
- Được sử dụng để tinh chế axit xitric, glucose và thuốc nhuộm.
3. Trong sản xuất gốm
- Dùng làm chất trợ nóng chảy cho men nung vừa và cao ở nhiệt độ 1100oC, giúp tạo ra sản phẩm có độ cứng cao hơn, ít bị trầy xước, giữa các màu men và bền với axit.
- Giúp giảm độ nhớt với lớp men silica cao.
Vôi sống là gì? Ứng dụng của vôi sống trong sản xuất gốm
4. Trong xử lý nước thải
- Vôi sống được sử dụng trong xử lý nước và nước thải như một chất làm giảm độ axit hoặc giúp loại bỏ các tạp chất như phốt phát và các tạp chất khác.
- Ứng dụng trong kiểm soát ô nhiễm: được sử dụng trong các chất tẩy rửa bằng hơi nước để loại bỏ khí thải gốc lưu huỳnh và xử lý một số chất lỏng.
5. Trong thí nghiệm
- Vôi sống được sử dụng làm thuốc thử phân tích, chất hấp thụ CO2, máy phân tích quang phổ và thuốc thử có độ tinh khiết cao cho chất kết dính và khuếch tán trong sản xuất chất bán dẫn, làm khô và khử amoniac. nước trong phòng thí nghiệm
6. Ứng dụng khác
- Nước vôi trong có thể dùng để ngâm các nguyên liệu như bí đao, cà rốt, dừa, .. trong chế biến mứt
- Trong nuôi trồng thủy sản: có tác dụng khử phèn, sát trùng, diệt nấm, khử độc cho môi trường và giúp hạ pH, khử chua, cải tạo đất.
- Do đặc tính hút ẩm mạnh nên canxi oxit còn được dùng để làm khô nhiều chất.
Dùng vôi sống để cải tạo đất trồng
Nước vôi trong sử dụng trong chế biến mứt
Lưu ý bảo quản và sử dụng vôi sống
- Để tránh vôi sống có thể phản ứng với hơi nước trong không khí làm giảm chất lượng, không nên để lâu ngày vôi bị vón cục. Nên vôi càng sớm càng tốt hoặc xay thật nhuyễn rồi cất vào hộp kín.
- Vôi sống cần được ngâm trong các lỗ có phủ một lớp cát hoặc nước lên trên với độ dày từ 10 đến 20cm để hạn chế sự tiếp xúc của vôi và khí cacbonic trong không khí.
- Vôi bị canxi cacbonat hóa đá sẽ giảm chất lượng, kém dẻo từ đó giảm khả năng kết dính nên cần bảo quản.
