氫氧化鈣是一種中強堿性無機化合物,化學特性集中在堿性反應、不穩定性及復分解反應能力上,這些特性決定了其在工業中作為基礎化工原料的廣泛應用。
一、核心化學特性
氫氧化鈣(化學式:Ca (OH)?,俗稱熟石灰、消石灰)的化學行為圍繞其堿性和離子反應展開,主要特性包括以下 3 點:
中強堿性:其水溶液(石灰水)呈堿性,pH 值約 12-13,能與酸(如鹽酸、硫酸)發生中和反應,生成鹽和水,且反應過程溫和,無劇烈放熱或氣體產生,便于控制。
不穩定性與分解性:常溫下穩定,但加熱至 580℃以上會分解為氧化鈣(CaO)和水(H?O),因此需在干燥、陰涼環境中儲存,避免高溫導致活性降低。
復分解反應能力:在水溶液中能解離出 Ca2?和 OH?,可與含碳酸根(CO?2?)、硫酸根(SO?2?)、氟離子(F?)等的化合物發生復分解反應,生成難溶性鈣鹽(如碳酸鈣、硫酸鈣、氟化鈣),該特性是其用于除雜、沉淀的核心原理。
與酸性氣體反應:能主動吸收空氣中的二氧化碳(CO?)生成碳酸鈣,也可與二氧化硫(SO?)、硫化氫(H?S)等酸性氣體反應,生成穩定的鹽類,這是其用于煙氣脫硫、尾氣處理的關鍵。
二、工業中的基礎應用
基于上述化學特性,氫氧化鈣在工業中主要作為 “堿性調節劑”“沉淀劑” 和 “脫硫劑” 使用,覆蓋多個基礎領域:
1. 化工與制藥:作為堿性原料與中和劑
用于生產碳酸鈣、漂白粉、環氧丙烷等化工產品,通過其堿性調節反應體系 pH 值,促進主反應進行;
在制藥行業,用于中和酸性藥物中間體,或作為抗酸藥的原料(如復方氫氧化鈣散),中和胃酸,緩解胃部不適。
2. 環保領域:廢水處理與煙氣凈化
廢水中和:處理電鍍、冶金、化工產生的酸性廢水,調節 pH 值至達標范圍(6-9),同時與廢水中的氟離子、重金屬離子(Pb2?、Zn2?)反應生成沉淀,實現水質凈化;
煙氣脫硫:在電廠、鋼鐵廠的煙氣處理中,與二氧化硫反應生成亞硫酸鈣 / 硫酸鈣,脫硫效率可達 95% 以上,滿足超低排放標準。
3. 建筑與建材:作為膠凝材料與穩定劑
與水泥、砂混合制成 “石灰砂漿”,用于墻體砌筑和抹灰,其與二氧化碳反應生成的碳酸鈣能增強砂漿強度,且具有良好的透氣性;
生產加氣混凝土、石膏板時,作為調節劑控制料漿凝結時間,同時提升產品的抗壓強度和耐水性。
4. 農業與食品:土壤改良與食品加工
土壤改良:向酸性土壤中施加氫氧化鈣,中和土壤酸性,補充鈣元素,改善土壤結構,促進作物生長;
食品加工:作為食品添加劑(如酸度調節劑、穩定劑),用于豆制品加工(如豆腐制作中使豆漿凝固)、糖廠脫色(中和糖汁酸性,輔助去除雜質)。
5. 造紙與制革:工藝輔助劑
造紙行業中,用于紙漿的堿法蒸煮,去除木質素,軟化纖維;同時調節紙漿 pH 值,提升紙張的白度和強度;
制革行業中,作為脫毛劑,利用其堿性溶解皮料表面的毛根,同時中和鞣制過程中的酸性物質,改善皮革質感。
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