Definicja pojęcia:

wapno palone

Wapno palone, tlenek wapnia (CaO)związek nieorganiczny z grupy tlenków zasadowych.
  1. Cechy charakterystyczne wapna palonego
  2. Otrzymywanie wapna palonego
  3. Zastosowanie wapna palonego

Cechy charakterystyczne wapna palonego

Tlenek wapnia CaO, zwany także wapnem palonym, wykazuje następujące właściwości:
  • 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); może doprowadzić do perforacji przegrody nosowej, bólów brzucha, nudności i wymiotów.
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 występuje w dwóch formach:
  • 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 lutowania; wapno palone oczyszcza lutowane metale, 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 naftowej; składają się z one z mieszaniny tlenku wapnia i fenoloftaleiny; powstały w wyniku reakcji tlenku wapnia z wodą wodorotlenek wapnia zabarwia fenoloftaleinę na kolor różowy, co świadczy o obecności wody w badanym zbiorniku;

  • w rolnictwie jako środek owadobójczy i składnik nawozów mineralnych; używane do odkwaszania gleby (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

Bibliografia

  1. “Nowa Encyklopedia Powszechna PWN”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997;
  2. K.M. Pazdro; “Podstawy chemii dla kandydatów na wyższe uczelnie”; Wydawnictwo Edukacyjne, Warszawa 1991;
  3. Loretta Jones, Peter Atkins; “Chemia ogólna – cząsteczki, materia, reakcje”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009;
  4. Adam Bielański; “Podstawy chemii nieorganicznej – część 3”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1994;
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 4.0
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź
Pasaż zakupowy