- estructura
- Vidre i els seus ions
- morfologia
- propietats
- aparença física
- massa molar
- Punt de fusió
- densitat
- pH
- Solubilitat en aigua
- K
- Índex de refracció
- estabilitat
- obtenció
- usos
- Tractament d'aliments
- Desinfectant d'aigües servides
- Indústria de el paper
- Absorbent de gasos
- cura personal
- Obres de construcció
- Riscos i efectes secundaris
- referències
El hidròxid de calci és un compost inorgànic la fórmula química és Ca (OH) 2. Es tracta d'una pols blanca que ha vingut utilitzant-se des de fa milers d'anys, al llarg dels quals ha guanyat diversos noms o sobrenoms tradicionals; entre ells, podem esmentar la calç apagada, morta, química, hidratada o fina.
En la naturalesa es troba disponible en un mineral poc abundant anomenat portlandita, de el mateix color. A causa d'això el Ca (OH) 2 no s'obté directament d'aquest mineral, sinó d'un tractament tèrmic, seguit d'una hidratació, de la pedra calcària. D'aquesta s'obté la calç, CaO, que posteriorment s'apaga o s'hidrata per produir el Ca (OH) 2.
Una mostra sòlida d'hidròxid de calci. Font: Chemicalinterest
El Ca (OH) 2 és una base relativament feble en aigua, ja que amb prou feines pot dissoldre en aigua calenta; però la seva solubilitat s'incrementa en aigua freda, a causa que la seva hidratació és exotèrmica. Tanmateix, la seva basicitat continua sent motiu per anar amb compte amb ell durant la seva manipulació, ja que pot ocasionar cremades arreu de el cos.
S'ha utilitzat com a regulador de pH per diferents materials o aliments, a més de ser una bona font de calci pel que fa a la seva massa. Té aplicacions en la indústria de el paper, en la desinfecció de les aigües servides, en productes depiladors, en comestibles fets de farina de blat de moro.
No obstant això, el seu ús més important ha estat com a material de construcció, ja que la calç s'hidrata a l'barrejar-se amb els altres ingredients de l'guix o morter. En aquestes barreges endurides, el Ca (OH) 2 absorbeix el diòxid de carboni de l'aire per consolidar els vidres de sorra juntament amb els formats de carbonat de calci.
Actualment encara es duen a terme investigacions amb l'objectiu de desenvolupar millors materials de construcció que posseeixin a Ca (OH) 2 directament en la seva composició com nanopartícules.
estructura
Vidre i els seus ions
Ions de l'hidròxid de calci. Font: Claudio Pistilli
A la imatge superior tenim els ions que integren l'hidròxid de calci. La seva mateixa fórmula Ca (OH) 2 assenyala que per cada catió Ca 2+ hi ha dos anions OH - que interaccionen amb ell mitjançant atracció electrostàtica. El resultat és que tots dos ions acaben establint un vidre d'estructura hexagonal.
En aquests cristalls hexagonals de Ca (OH) 2 els ions es troben molt propers entre si, la qual cosa dóna l'aparença de ser una estructura polimèrica; encara que no existeixi formalment un enllaç covalent Ca-O donada encara la notable diferència d'electronegativitat entre els dos elements.
Estructura de l'hidròxid de calci
L'estructura genera octàedres CaO juny, és a dir, el Ca 2+ interacciona amb sis OH - (Ca 2+ -OH -).
Una sèrie d'aquests octàedres componen una capa de l'vidre, la qual pot interaccionar amb una altra mitjançant ponts d'hidrogen que les mantenen intermolecularment cohesionades; però, aquesta interacció s'esvaeix a una temperatura de 580 ºC, quan es deshidrata el Ca (OH) 2 a CaO.
Pel costat de les altes pressions, no hi ha molta informació a l'respecte, tot i que estudis van comprovar que a una pressió de 6 GPa el vidre hexagonal pateix una transició de la fase hexagonal a la monoclínica; i amb això, la deformació dels octàedres CaO 6 i les seves capes.
morfologia
Els cristalls de Ca (OH) 2 són hexagonals, però això no és impediment perquè puguin adoptar qualsevol morfologia. Algunes d'aquestes estructures (tipus brins, hojuelas o penyals) són més poroses que altres, robustes o planes, la qual cosa influeix directament en les seves aplicacions finals.
És així que no és el mateix utilitzar vidres provinents de l'mineral portlandita, que sintetitzar de manera que constin de nanopartícules on se segueixi alguns arguments rigorosos; com ara el grau d'hidratació, la concentració de l'CaO utilitzat, i el temps que se li permet a l'vidre créixer.
propietats
aparença física
Sòlid polsegós de color blanc, inodor, i de sabor amarg.
massa molar
74,093 g / mol
Punt de fusió
580 ºC. A aquesta temperatura es descompon alliberant aigua, de manera que no arriba mai a vaporitzar-:
Ca (OH) 2 => CaO + H 2 O
densitat
2,211 g / cm 3
pH
Una solució aquosa saturada de el mateix té un pH de 12,4 a 25 ° C.
Solubilitat en aigua
La solubilitat de Ca (OH) 2 en aigua decreix amb un increment de la temperatura. Per exemple, a 0 ºC seva solubilitat és 1,89 g / L; mentre que a 20 ºC i 100 ºC, aquestes són 1,73 g / L i 0,66 g / L, respectivament.
Això indica un fet termodinàmic: la hidratació de Ca (OH) 2 és exotèrmica, de manera que obeint el principi de Le Chatelier l'equació vindria a ser:
Ca (OH) 2 <=> Ca 2+ + 2OH - + Q
On Q és la calor alliberat. Com més calenta estigui l'aigua, l'equilibri tendirà més a l'esquerra; és a dir, es dissoldrà almenys el Ca (OH) 2. És per aquesta raó que en aigua freda es dissol molt més que en aigua bullint.
D'altra banda, aquesta solubilitat s'incrementa si el pH es torna àcid, a causa de la neutralització dels ions OH - i a el desplaçament de l'equilibri anterior cap a la dreta. Durant aquest procés s'allibera encara més calor que en l'aigua neutra. A més de les dissolucions aquoses àcides, el Ca (OH) 2 també és soluble en glicerol.
K
5,5 · 10 -6. Aquest valor es considera petit i concorda amb la baixa solubilitat de Ca (OH) 2 en l'aigua (el mateix equilibri de dalt).
Índex de refracció
1,574
estabilitat
El Ca (OH) 2 es manté estable sempre que no s'exposi a el CO 2 de l'aire, ja que l'absorbeix i es forma carbonat de calci, CaCO 3. Per tant, comença a impurificarse en una barreja sòlida de cristalls Ca (OH) 2 -CaCO 3, on hi ha anions CO 3 2- competint amb l'OH - per interaccionar amb el Ca 2+:
Ca (OH) 2 + CO 2 => CaCO 3 + H 2 O
De fet, aquesta és la raó de per què les solucions concentrades de Ca (OH) 2 es tornen lletoses, doncs apareix una suspensió de partícules de CaCO 3.
obtenció
El Ca (OH) 2 s'obté de manera comercial fent reaccionar la calç, CaO, amb un excés de dos a tres vegades d'aigua:
CaO + H 2 O => Ca (OH) 2
No obstant això, en el procés pot ocórrer la carbonització de Ca (OH) 2, just com es va explicar a dalt.
Altres mètodes per obtenir-consisteix a utilitzar sals solubles de calci, com el CaCl 2 o Ca (NO 3) 2, i basificarlas amb NaOH, perquè així precipiti el Ca (OH) 2. Controlar els paràmetres com volums d'aigua, temperatura, pH, solvent, grau de carbonització, temps de maduració, etc., pot sintetitzar-nanopartícules amb diferents morfologies.
També pot preparar seleccionant matèria primera natural i renovable, o les deixalles d'una indústria, que siguin rics en calci, els quals al l'escalfar-se i processar-les seves cendres consistiran de calç; ia partir d'aquí, novament, pot preparar-se el Ca (OH) 2 mitjançant la hidratació d'aquestes cendres sense la necessitat de malgastar pedra calcària, CaCO 3.
Per exemple, s'ha utilitzat el bagàs de l'atzavara amb aquesta finalitat, assignant-li un valor afegit als deixalles de les indústries tequileras.
usos
Tractament d'aliments
Els confitats són remullats primer en hidròxid de calci perquè siguin més cruixents. Font: Pixabay.
L'hidròxid de calci es troba present en molts aliments en algunes de les seves etapes de preparació. Per exemple, en una dissolució aquosa de la mateixa es submergeixen adobats, com els cogombres, per tornar-los més cruixents a l'hora de envasar-los en vinagre. Això es deu al fet que les proteïnes de la seva superfície absorbeixen el calci de l'mig.
Similarment passa amb els grans de blat de moro abans de transformar-los en farina, ja que ajuda a que alliberin la vitamina B 3 (niacina) i facilita la seva mòlta. El calci que aporta s'aprofita així mateix per agregar valor nutricional a certs sucs.
El Ca (OH) 2 pot a més substituir la pols de coure en algunes receptes de pans, i clarificar les solucions ensucrades obtingudes de la canya de sucre i les remolatxes.
Desinfectant d'aigües servides
L'acció clarificadora de Ca (OH) 2 es deu al fet que actua com un agent floculant; és a dir, augmenta la grandària de les partícules suspeses fins a formar flòculs, els quals sedimenten posteriorment o poden filtrar-se.
Aquesta propietat s'ha utilitzat per desinfectar les aigües servides, desestabilitzant seus col·loides desagradables a la vista (i olfacte) dels espectadors.
Indústria de el paper
El Ca (OH) 2 s'utilitza en el procés Kraft per regenerar el NaOH utilitzat per tractar la fusta.
Absorbent de gasos
El Ca (OH) 2 s'utilitza per eliminar el CO 2 dels espais tancats o en ambients on la seva presència és contraproduent.
cura personal
En les formulacions per a les cremes depilatòries el Ca (OH) 2 es troba tàcitament, ja que la seva basicitat ajuda en el debilitament de la queratina dels borrissols, i així, resulta més fàcil remoure'ls.
Obres de construcció
L'hidròxid de calci es format part de les estructures de velles obres de construcció com ho són les piràmides d'Egipte. Font: Pexels.
El Ca (OH) 2 ha estat present des de temps immemorials integrant les masses de guix i morter utilitzades en la construcció d'obres arquitectòniques egípcies com les piràmides; així mateix edificis, mausoleus, muralles, escales, pisos, suports, i inclusivament per reconstruir el ciment dental.
La seva acció fortificant es deu al fet que a el "respirar" el CO 2, els vidres resultants de CaCO 3 acaben d'integrar en millor grau les sorres i els altres components de tals barreges.
Riscos i efectes secundaris
El Ca (OH) 2 no és un sòlid fortament bàsic en comparació a altres hidròxids, encara que sí més que el Mg (OH) 2. Així i tot, malgrat no ser reactiu ni inflamable, la seva basicitat encara segueix sent prou agressiva per ocasionar lleus cremades.
Per tant, ha de manipular-se amb respecte, ja que és capaç d'irritar els ulls, la llengua i els pulmons, a més de desencadenar altres mals com: pèrdua de visió, severa alcalinització de la sang, erupcions a la pell, vòmit i mal de coll.
referències
- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgànica. (Quarta edició). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Calcium Hydroxide. Recuperat de: en.wikipedia.org
- Chávez Guerrero et al. (2016). Synthesis and characterization of calcium Hydroxide Obtained from atzavara Bagasse and investigation of its antibacterià activity. Recuperat de: scielo.org.mx
- Riko Iizuka, Takehiko Yagi, Kazuki Komatsu, Hirotada Gotou, Taku Tsuchiya, Keiji Kusaba, Hiroyuki Kagi. (2013). Crystal structure of the high-pressure phase of calcium Hydroxide, portlandite: In situ powder and single-crystal X-ray diffraction study. American Mineralogist; 98 (8-9): 1421-1428. doi: doi.org/10.2138/am.2013.4386
- Hans Lohninger. (5 juny 2019). Calcium Hydroxide. Chemistry LibreTexts. Recuperat de: chem.libretexts.org
- Aniruddha S. et al. (2015). Synthesis of Nano Calcium Hydroxide in Aqueous Medium. The American Ceramic Society. doi.org/10.1111/jace.14023
- Carly Vandergriendt. (12 d'abril del 2018). How Is Calcium Hydroxide Used in Food, and Is It Safe? Recuperat de: healthline.com
- Brian Clegg. (26 de maig de 2015). Calcium Hydroxide. Recuperat de: chemistryworld.com