wiki12 - Вклад [ru]

Оксид кальция

2026-03-17T09:48:23Z

95.43.60.132: Устранена опечатка.

{{Вещество
| картинка = -
| картинка3D =
| картинка малая = Calcium-oxide-3D-vdW.png
| изображение =
| хим. имя = Оксид кальция, окись кальция
| традиционные названия = оксид кальция, негашёная известь, жжёная известь, кирабит; кипелка
| хим. формула = [[Кальций|Ca]][[кислород|O]]
| рац. формула = CaO
| молярная масса = 56.077
| темп. плавления = 2570
| темп. кипения = 2850
| тройная точка =
| критическая точка =
| плотность = 3.37
| CAS =
| SMILES =
| состояние = твёрдое
| теплоёмкость = 42.05
| теплопроводность =
| энтальпия образования = -635.09
| теплота плавления = 52
| теплота парообразования =
| динамическая вязкость =
| кинематическая вязкость =
| ПДК = 1 мг/м³<ref>name=https://docs.cntd.ru_ГОСТ{{Недоступная ссылка|date=мая 2021 |bot=InternetArchiveBot }} 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования</ref>
| ЛД50 = 100 мг/кг
| токсичность = Зарегистрированные препараты оксида кальция относятся ко 2-му<ref>name=https://docs.cntd.ru_ГОСТ{{Недоступная ссылка|date=мая 2021 |bot=InternetArchiveBot }} 12.1.007-76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности</ref> классу опасности для человека, оказывают общетоксическое действие.
| ECB = {{ECB|C}}
| NFPA 704 = {{NFPA 704
| опасность для здоровья = 3
| огнеопасность = 0
| реакционноспособность = 2
| прочее =
<s>W</s>
}}
| традиционное название = Негашёная известь
}}

'''Oксид кальция''' (о́кись ка́льция, негашёная и́звесть, жжёная и́звесть) — белое кристаллическое вещество, формула [[Кальций|Ca]][[Кислород|O]]. Относится к классу [[основные оксиды|основных оксидов]].

Негашёная известь и продукт её взаимодействия с водой — Ca(OH)2 ([[гашёная известь]], или «пушонка») находят обширное использование в строительном деле.

== Получение ==
В промышленности оксид кальция получают термическим разложением известняка ([[Карбонат кальция|карбоната кальция]]):
:: <math>\mathsf{CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2}</math>

Также оксид кальция можно получить при взаимодействии простых веществ, на практике в виде корки на металле:

:: <math>\mathsf{2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO}</math>

или при термическом разложении [[Гидроксид кальция|гидроксида кальция]] и кальциевых солей некоторых кислородсодержащих кислот:
:: <math>\mathsf{2Ca(NO_3)_2 \rightarrow 2CaO + 4NO_2 + O_2}</math>

== Физические свойства ==
Оксид кальция — белое кристаллическое вещество, кристаллизующееся в кубической кристаллической [[Решётка Браве|решётке]], по типу [[Хлорид натрия|хлорида натрия]].


== Химические свойства ==
Оксид кальция относится к [[Основные оксиды|основным оксидам]]. Энергично взаимодействует с [[вода|водой]] с выделением тепла и образованием [[гидроксид кальция|гидроксида кальция]], ненасыщенный раствор которого является сильным основанием:
:: <math>\mathsf{CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2}</math> + 63,7 [[кило-|к]][[Джоуль (единица измерения)|Дж]]/[[Моль (единица измерения)|моль]].
При температуре выше 580°C эта реакция обратима.<ref name="mol">Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева, ''Химические свойства неорганических веществ'', 6-е изд., 2019, стр. 61.</ref>

Как основный оксид реагирует с кислотными оксидами и кислотами, образуя соли:

:: <math>\mathsf{CaO + SO_2 \rightarrow CaSO_3}</math>
:: <math>\mathsf{CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O}</math>

При нагревании с углеродом в высокотемпературной печи или электрической дуге образует [[карбид кальция]] (используемый для получения [[ацетилен]]а):

:: <math>\mathsf{CaO + 3C \xrightarrow{t} CaC_2 + CO\uparrow}</math>

Несмотря на массовое промышленное производство ацетилена более эффективными способами, эта реакция сохраняет небольшое практическое значение, так как карбид кальция является удобным источником [[ацетилен]]а в лабораторной практике и в аппаратах для сварочных работ.

== Применение ==
В настоящее время в основном используется в производстве строительных материалов, высокоглиноземистого [[цемент]]а, [[Силикатный кирпич|силикатного кирпича]] и т. д.

До второй половины XX века [[известь (материал)|известь]] широко использовали в качестве строительной побелки — прокаленный [[мел]] или [[известняк]] (оксид кальция) при смешивании с [[Вода|водой]] образует ярко-белую гашеную известь (Ca(OH)2), обладающую хорошими адгезионными свойствами к различным поверхностям. Далее известь медленно поглощает из [[воздух]]а [[углекислый газ]], покрываясь коркой [[карбонат кальция|карбоната кальция]]. В настоящее время известковый раствор при строительстве жилых домов практически не применяется ввиду значительной [[гигроскопичность|гигроскопичности]] (склонности поддерживать высокую влажность, провоцирующую рост [[плесень|плесени]]) и сложности производства работ, уступив место более эффективным материалам.

В лабораторной практике оксид кальция используется как дешевый и эффективный агент для [[осушение|осушения]] растворителей и жидких веществ.

В [[Пищевая промышленность|пищевой промышленности]] зарегистрирован в качестве [[Пищевая добавка|пищевой добавки]] '''E-529'''.

В промышленности водный раствор используют в одном из способов удаления [[диоксид серы|диоксида серы]] из [[дым]]овых газов. В результате реакции гашеной извести Са(OH)2 и диоксида серы получается осадок [[сульфит кальция|сульфита кальция]] СаSO3. В настоящее время вытеснен современными [[абсорбер]]ами на основе четвертичных аммонийных соединений, способных обратимо связывать SO2 и CO2.

Использовался в «саморазогревающейся» посуде. Оксид кальция, помещенный между двух стенок емкости, при прокалывании капсулы с водой реагирует с ней с выделением тепла.

== Безопасность ==
{{ECB|C}}
Оксид кальция относится к высокоопасным веществам. (Класс опасности 2). Это едкое вещество, особенно опасен при смешивании с водой.

В виде пыли или капель взвеси раздражают [[слизистая оболочка|слизистые]], вызывая чихание и кашель.

Оксид кальция относится к группе веществ, обладающих общетоксическим действием. Действие CaO, подобно действию [[щелочи]], состоит в омылении жиров, поглощении из кожи влаги, растворении белков, раздражении и прижигании тканей.

Сильно действует на слизистую глаз. На слизистой рта и носа наблюдаются поверхностные изъязвления; иногда прободение носовой перегородки.

Страдают также глубокие дыхательные пути.

Вдыхание высоких концентраций известковой пыли вызывает [[отёк лёгких]].

Рекомендуемая [[ПДК]] в воздухе рабочей зоны составляет 1 мг/м³.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{ВТ-ЭСБЕ|Известь, в технике|[[Крупский, Александр Кириллович|Крупский А. К.]], [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Менделеев Д. И.]]}}
* ''Монастырев А.'' Производство цемента, извести. Москва, 2007.
* ''Штарк Йохан, Вихт Бернд.'' Цемент и известь (перевод с немецкого). Киев, 2008.
* ''Осин Б. В.'' Негашеная известь как новое вяжущее вещество. Москва, 1954

[[Категория:Основные оксиды]]
[[Категория:Пищевые добавки]]
[[Категория:Оксиды|кальция]]
[[Категория:Солеобразующие оксиды]]
[[Категория:Огнеупоры]]
[[Категория:Известь]]
[[Категория:Соединения кальция по алфавиту]]

Химическая технология

2025-09-20T06:31:16Z

95.43.60.132: /* История */

'''Хими́ческая техноло́гия '''— прикладная наука на стыке [[Химия|химии]] и [[Инженерия|инженерии]], изучающая экономичные и [[Экология|экологически]] целесообразные методы и средства переработки сырых природных материалов ([[Сырьё|сырья]]) в продукты потребления и промежуточные продукты (полупродукты) с использованием [[Химический процесс|химических процессов]]{{sfn|Химическая энциклопедия | 1999| loc = Т. 5| страницы=238| name = ХЭ_5_238}}. Является научной основой [[Химическая промышленность|химической промышленности]].

== История ==
Химическая технология как новая наука берёт свое начало в [[XVIII век|XVIII веке]], когда в эпоху развития промышленности на основе знаний в области химии, [[Физика|физики]] и [[Экономика|экономики]] начинают создаваться технологические процессы по получению в значимых количествах широко применяемых химических веществ. Датой возникновения химической технологии можно считать 1789 год, когда [[Леблан, Никола|Н. Леблан]] разработал метод получения [[Кальцинированная сода|кальцинированной соды]] Na2CO3 (так называемый процесс Леблана) на основе [[известняк]]а ([[Карбонат кальция|карбоната кальция]]), [[Ископаемый уголь|угля]] и [[Сульфат натрия|сульфата натрия]]:

<chem>Na2SO4 + 2C + CaCO3</chem> → <chem>Na2CO3 + 2CO2 + CaS</chem>.

Данная технология потребовала создания производства сульфата натрия из [[Каменная соль|каменной соли]] ([[хлорид натрия]]) и [[Серная кислота|серной кислоты]]:

<chem>2NaCl + H2SO4</chem> → <chem>Na2SO4 + 2HCl</chem>,

что, в свою очередь, требовало производства серной кислоты и позволяло получать [[Соляная кислота|соляную кислоту]] в качестве [[Побочный продукт|побочного продукта]].

Технологический процесс получения кальцинированной соды сделал актуальным вопрос утилизации [[Сульфид кальция|сульфида кальция]], образующегося в качестве побочного продукта. Была разработана технология его превращения в [[оксид серы(IV)|диоксид серы]]:

<chem>CaS + CO2 + H2O</chem> → <chem>CaCO3 + H2S</chem>,

<chem>2H2S + 3O2</chem> → <chem>2H2O + 2SO2</chem>,

который стал использоваться для получения серной кислоты, после чего получился замкнутый цикл химического производства.

В те года началось бурное развитие [[земледелие|земледелия]], и остро стал вопрос производства [[Удобрения|удобрений]], что потребовало производства [[аммиак]]а, первой технологией получения которого стал [[Процесс Габера|процесс Габера—Боша]].<ref>{{Книга|автор={{nobr|Бесков В.С.}}, {{nobr|Сафронов В.С.}}|заглавие=Общая химическая технология и основы промышленной экологии: Учебник для вузов .|год=1999|место=М.|издательство=Химия|страницы=12|страниц=427|isbn=5- 7245-1133-9}}</ref>

== Основные процессы ==
Все процессы химической технологии разделяют в зависимости от общих кинетических закономерностей протекания процесса на пять основных групп:
* [[Гидромеханика|гидромеханические]];
* [[Тепловой процесс|тепловые]];
* [[массообмен]]ные (или [[Диффузия|диффузионные]]) процессы;
* химические процессы;
* механические процессы.

== Классификация ==
По организационно-технической структуре процессы делятся на периодические и непрерывные.

Неорганическая химическая технология включает переработку минерального сырья (кроме металлических руд), получение [[Кислоты|кислот]], [[Щёлочи|щелочей]], [[Минеральные удобрения|минеральных удобрений]].

Органическая химическая технология — переработку [[Нефть|нефти]], угля, [[Природный газ|природного газа]] и других [[Ископаемое топливо|горючих ископаемых]], получение синтетических полимеров, [[Лекарственное средство|лекарственных средств]], [[Лакокрасочные материалы|лакокрасочных материалов]] и других веществ.

== Литература ==
* [[Закгейм, Александр Юделевич|Закгейм А. Ю.]] Введение в моделирование химико-технологических процессов (учебное пособие). — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Логос, 2010. — 304 с. — (Новая университетская библиотека). — ISBN 978-5-98704-497-1.
* {{публикация
|книга
|ссылка=
|заглавие= [[Химическая энциклопедия]]
|томов=5
|ответственный=под ред. Н. С. Зефирова
|год=1999
|том =5
|страниц = 783
|язык=
|место=М.
|издательство=Большая российская энциклопедия
|isbn=5-85270-310-9
|ref = Химическая энциклопедия
}}
* [[Кузнецов, Владимир Иванович (химик)|Кузнецов В. И.]], Зайцева З. А. Химия и химическая технология. Эволюция взаимосвязей. М.: Наука, 1984. — 295 с.
* Кутепов А. М., Бондарева Т. И., Беренгартен М. Г. Общая химическая технология. — М.: Высшая школа, 1990. — 520с.
* Основы химической технологии. Под ред. И. П. Мухленова. — М.: Высшая школа, 1991. — 463 с.
* Позин М. Е., Зинюк Р. Ю. Физико-химические основы неорганической технологии. — Спб.: Химия, 1993.
* Рахмилевич 3. 3., Радзин И. М., Фарамазов С. А. Справочник механика химических и нефтехимических производств, М.: Химия, 1985. — 592 с.
* Справочник азотчика. под редакцией Мельникова Е. Я. 2-е изд., М.: Химия, 1987. — 464 с.
* Справочник инженера-химика. Пер. с англ., 6-е изд., под ред. Р. Перри, кн. 1-4, M., 1991.
* Справочник нефтепереработчика. Под ред. Г. А. Ластовкина, Е. Д. Радченко и М. Г. Рудина. Л.: Химия, 1986. — 648 с.
* Справочник нефтехимика. Т. 1 — 2, Л., 1978.

== Примечания ==
{{примечания}}

== См. также ==
* [[Технология]]
* [[Процессы и аппараты химических технологий]]

== Ссылки ==
* [http://alhimteh.ru/ Книги по химической технологии органических и неорганических веществ.]
* [https://web.archive.org/web/20100914114422/http://chemistry.nglib.ru/catalog.jsp?rubric=3 Книги по химической технологии, нефтехимии и нефтепереработке.]

[[Категория:Химическая технология| ]]
[[Категория:Технические науки| ]]