Известь: свойства, виды и применение¶
Известь — обобщённое название ряда неорганических соединений и материалов на основе оксида кальция (CaO) и гидроксида кальция (Ca(OH)₂), а также самого оксида кальция. В бытовом и строительном обиходе под известью чаще понимают продукт обжига известняка, используемый как вяжущее вещество, удобрение и дезинфицирующее средство.
¶Состав и химические свойства
Основу извести составляет оксид кальция CaO (негашёная, или жжёная, известь), получаемый термическим разложением карбоната кальция:
CaCO₃ → CaO + CO₂ (при температуре около 900 °C)
При контакте с водой CaO гасится с выделением тепла и образованием гидроксида кальция:
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Растворимость гидроксида кальция в воде невелика (около 1,65 г/л при 20 °C), поэтому его водные суспензии называют известковым молоком, а насыщенный раствор — известковой водой. Известковая вода мутнеет при пропускании через неё углекислого газа вследствие образования нерастворимого карбоната кальция — классическая реакция, применяемая для обнаружения CO₂.
¶Виды извести
По степени готовности и форме выпуска различают:
| Вид | Состав | Свойства |
|---|---|---|
| Негашёная (жжёная) | CaO | Реагирует с водой с сильным нагревом, при хранении на воздухе «воздушная известь» поглощает CO₂ и влагу |
| Гашёная (гидратная) | Ca(OH)₂ | Порошок белого цвета, получается гашением CaO водой |
| Известковое молоко | Суспензия Ca(OH)₂ в воде | Молочно-белая жидкость, применяется в сельском хозяйстве и строительстве |
| Известковая вода | Насыщенный раствор Ca(OH)₂ | Используется в химическом анализе |
Также различают воздушную известь, твердеющую за счёт поглощения углекислого газа из воздуха, и гидравлическую — содержащую силикаты и алюминаты кальция, способную твердеть и во влажной среде. Гидравлическое вяжущее получают обжигом мергелистых известняков.
¶Получение
Исходным сырьём служат известняк, мел, меловидные мергели и доломит. Сырьё измельчают и обжигают в шахтных, барабанных или вертикальных печях при 900–1200 °C. В России крупнейшие месторождения известняка расположены в Московской, Липецкой, Воронежской, Курской областях, на Урале и в Сибири. Известковое вяжущее производится на многочисленных заводах, в том числе в рамках цементной промышленности.
¶Применение
¶Строительство
Известь — одно из древнейших вяжущих веществ. Известковый раствор (известь + песок + вода) применяется для кладки, штукатурки и побелки. Известковая штукатурка обладает бактерицидными свойствами и паропроницаемостью. В современном строительстве известь используется как добавка в цементы и бетоны, для стабилизации грунтов, а также в производстве силикатного кирпича (автоклавная обработка извести с кварцевым песком).
¶Сельское хозяйство
Известкование кислых почв повышает их pH и улучшает плодородие. Известь применяется как кальциевое удобрение и для нейтрализации кислотности. Известковое молоко используется для опрыскивания растений от вредителей и ожогов.
¶Пищевая промышленность
Гидроксид кальция (пищевая добавка E526) применяется при производстве кукурузных лепёшек (наги), в виноделии для коррекции кислотности, при очистке сахарного сока.
¶Прочее
Известь применяется в металлургии (флюсы для удаления кислых примесей из чугуна), в химической промышленности, для нейтрализации кислых сточных вод, в дезинфекции (побелка помещений, обеззараживание навоза и трупов животных), в кожевенном производстве и для приготовления известковых красок.
¶Опасность и хранение
Негашёная известь гигроскопична и при хранении на воздухе постепенно превращается в карбонат кальция, теряя вяжущие свойства. Контакт CaO с водой или влагой кожи сопровождается сильным ожогом за счёт теплоты реакции и щелочного действия гидроксида кальция. Работы с известью требуют средств индивидуальной защиты.
¶Интересные факты
Известковый раствор использовался ещё в Древнем Риме — римский бетон (opus caementicium) на основе извести отличался высокой долговечностью. В России побелка извёсткой традиционно применялась для обработки стволов деревьев и ограждений.
Источники:
- Химическая энциклопедия / Гл. ред. Кнунянц И. Л.
- ГОСТ 9179-79. Известь строительная. Технические условия
- Справочник химика / Б. П. Никольский
- Строительные материалы: учебник / под ред. И. А. Игнатова