wapno palone

Wapno palone — Wapno palone, tlenek wapnia (CaO) – związek nieorganiczny z grupy tlenków zasadowych.

Cechy charakterystyczne wapna palonego

Tlenek wapnia CaO, zwany także wapnem palonym, wykazuje następujące właściwości:

• w temperaturze pokojowej jest białym, drobnokrystalicznym ciałem stałym
• wykazuje silne własności higroskopijne – gwałtownie reaguje z wodą w procesie zwanym gaszeniem wapna, tworząc wodorotlenek wapnia Ca(OH)₂ (wapno gaszone), czemu towarzyszy wydzielanie się znacznych ilości ciepła:

• na powietrzu łączy się z dwutlenkiem węgla CO₂;

• nie rozpuszcza się w metanolu, eterze dietylowym i oktanolu;
• podczas ogrzewania do wysokiej temperatury płomieniem palnika tlenowo-wodorowego emituje intensywne światło (światło wapienne, światło Drummonda); zjawisko to dawniej wykorzystywano do oświetlania scen teatralnych i sal koncertowych;
• jest substancją trudno topliwą, temperatura topnienia wynosi 2613°C; temperatura wrzenia – 2850°C;
• jest substancją żrącą – może wywoływać silne podrażnienie oczu, błon śluzowych i skóry (oparzenia) oraz dróg oddechowych (kaszel, trudności w oddychaniu

Wapno palone jest białym, drobnokrystalicznym ciałem stałym. Wikimedia.org

Otrzymywanie wapna palonego

Tlenek wapnia na skalę przemysłową otrzymywany jest w procesie prażenia (kalcynowania) węglanu wapnia CaCO₃ występującego powszechnie w przyrodzie jako kreda i kamień wapienny. Rozkład węglanu wapnia do tlenku wapnia i dwutlenku węgla odbywa się w piecach zwanych wapiennikami w temperaturze rzędu 900-1000°C:

• wapno palone w bryłach, o barwie zależnej od domieszek;
• wapno palone w postaci zmielonego proszku.

W zależności od rodzaju użytego surowca wyróżnia się następujące rodzaje wapna palonego:

• wapno wapniowe – otrzymywane z wapieni,
• wapno dolomitowe – otrzymywane z wapieni dolomitycznych (lub mieszaniny dolomitów z wapieniami),
• wapno hydrauliczne – otrzymywane z wapieni ilastych.

Skały wapienne. Wikimedia.org

Na skalę laboratoryjną tlenek wapnia otrzymuje się:

w reakcji termicznego rozkładu azotanu wapnia Ca(NO₃)₂:

w reakcji prażenia szczawianu wapnia Ca(COO)₂:

Zastosowanie wapna palonego

Wapno palone wykorzystywane jest:

• w budownictwie do wyrobu zaprawy murarskiej (mieszaniny wapna gaszonego Ca(OH)₂, piasku – głównie krzemionki SiO₂, oraz wody); wapno gaszone otrzymywane jest z wapnia palonego w reakcji gaszenia wapna;
• do otrzymywania mleka wapiennego (zawiesiny powstającej w wyniku reakcji tlenku wapnia z dużą ilością wody); mleko wapienne wykorzystywane jest jako środek dezynfekcyjny do bielenia ścian oraz do zwalczania szkodników drzew owocowych
• do otrzymywania karbidu (węgliku wapnia CaC₂) wykorzystywanego jako środek odstraszający krety i gryzonie oraz jako substancja redukująca w hutnictwie; karbid otrzymywany jest w wyniku ogrzewania mieszaniny wapienia z koksem w piecach łukowych;
• do otrzymywania innych związków wapnia, sody, wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego oraz amoniaku
• w hutnictwie w procesie redukcji rudy żelaza w wielkim piecu zawierającym mieszaninę rudy, koksu i kamienia wapiennego; tlenek wapnia neutralizuje kwaśne tlenki krzemu SiO₂, glinu Al₂O₃ i żelaza Fe₂O₃, co prowadzi do powstania żużlu (ciekłej mieszaniny produktów odpadowych) pływającego na powierzchni cięższego ciekłego żelaza; żużel wykorzystywany jest do produkcji materiałów dla przemysłu budowlanego;
• jako laboratoryjny środek odwadniający;
• w metalurgii jako topnik w procesie lutowaniametale, a ponadto zwiększa ich odporność na zanieczyszczenia

Cegły z zaprawą murarską. Pixabay.com

• w przemyśle szklarskim, ceramicznym;
• jest składnikiem wielu ceramicznych nadprzewodników wysokotemperaturowych;
• w przemyśle petrochemicznym do produkcji past wodoczułych – past do wykrywania obecności wody w zbiornikach zawierających paliwa lub inne pochodne ropy naftowejzbiorniku

• w rolnictwie jako środek owadobójczy i składnik nawozów mineralnychgleby (wapniowania);
• w budownictwie do produkcji bloczków betonu komórkowego, cegły wapienno-piaskowej oraz do wypełniania drewnianych konstrukcji szkieletowych (mieszanina zmielonego wapna palonego z trocinami);
• w budownictwie drogowym do zwiększania nośności gruntów gliniastych poprzez reakcje z krzemionką i tlenkiem glinu, w wyniku czego powstają krzemiany i gliniany wapnia o właściwościach cementujących;
• w oczyszczalniach ścieków (wapniowanie – neutralizacja osadów ściekowych
• w procesach uzdatniania wody pitnej;
• w zmiękczaniu wody kotłowej;
• w energetyce w procesie odsiarczania spalin (stałe aerozole lub zawiesiny tlenku wapnia używane są do usuwania dwutlenku siarki SO₂ ze spalin);
• w górnictwie do rozsadzania skał (metody wykorzystujące gwałtowną reakcję wapna palonego z wodą);
• w ochronie środowiska (stabilizacja i neutralizacja odpadów polegająca na redukcji obecności bakterii i wirusów
• w produkcji przenośnych podgrzewaczy wykorzystujących reakcję gaszenia wapnia, w trakcie której wydziela się znaczna ilość ciepła.

Bloki betonu komórkowego. Wikimedia.org