آهک هیدراته؛ کاربردها و روش های تولید
آهک هیدراته چیست؟
آهک هیدراته Slaked Lime از طریق ترکیب آهک زنده با آب به دست می آید. در مورد مشخصات آهک هیدراته باید گفت که آهک هیدراته یک کمک منعقد کننده است.
سنگ آهک یکی از کاربردی ترین مواد شیمیایی مورد استفاده در زمان های گذشته بود. همچنین یکی از ساده ترین ترکیبات شیمیایی با خاصیت قلیایی است. آهک آبدار با نام هیدروکسید کلسیم شناخته می شود. شکل ظاهری این محصول به صورت پودر سفید رنگ یا ذرات کریستالی شش ضلعی بی رنگ می باشد.
این محصول را با نام های آهک هیدراته، آهک ترشی، آهک زنده، آهک مرده، آهک شکفته، هیدرات کلسیم و دی هیدروکسید کلسیم نیز می شناسند.
آهک هیدراته به دلیل خنثی بودن در واکنش با آب اکسید نمی شود، بنابراین برای کنترل و تنظیم pH آب کاربرد دارد.
نقطه ذوب این محصول ۵۸۰ درجه سانتی گراد می باشد. هیدروکسید کلسیم در آب نسبتا محلول است. هیدروکسید کلسیم یک ماده شیمیایی نسبتا ارزان قیمت است و به همین علت در فرآیندهای تولیدی مورد استفاده قرار می گیرد. اگر چه هیدروکسید کلسیم در آب بسیار محلول نیست، و به صورت یک سوسپانسیون پودر رقیق شده در آب می تواند ساخته شود، این سوسپانسیون معروف به آب لیمو یا شیر آهک می باشد.
محلول اشباع هیدروکسید کلسیم در آب همچنین با فلزات مانند آلومینیوم واکنش نشان می دهد. با کربنات کلسیم با دی اکسید کربن واکنش می دهد. این واکنش معمولا به عنوان کربناته نامیده می شود.
ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آهک هیدراته
آهک هیدراته یک ترکیب معدنی است و در آن کاتیون کلسیم به دو آنیون هیدروکسید پیوند شده است. در فرم جامد این ترکیب یک ساختار پلیمری دارد که با اتصال هیدروژن بین لایه ها شکل گیری آن تسهیل می شود.
آهک هیدراته به طور طبیعی نیز وجود دارد اما به ندرت به شکل معدنی آن یعنی پرتلندیت دیده می شود که در برخی از سنگ های آتشفشانی و دگرگونی یافت می شود.
محلول های آبی هیدروکسید کلسیم که به عنوان آهک هیدراته نامیده می شوند بازهایی با قدرت متوسط هستند که با اسیدها واکنش نشان می دهند و می توانند به برخی فلزات مانند آلومینیوم حمله کرده و برخی دیگر از فلزات مانند آهن و فولاد را در برابر خوردگی محافظت می کنند.
این ترکیب به دلیل تشکیل کربنات کلسیم در حضور دی اکسید کربن به حالت شیری تبدیل می شود. وقتی که این ماده تا دمای ۵۱۲ درجه سانتیگراد گرم می شود ، فشار جزئی آب در تعادل با هیدروکسید کلسیم به ۱۰۱ کیلو پاسکال (فشار اتمسفر طبیعی) می رسد ، که هیدروکسید کلسیم را به اکسید کلسیم و آب تجزیه می کند.
کاربرد آهک هیدراته
- برای تنظیم PH کاربرد دارد.
- مصرف در صنایع کشاورزی و پرورش گل ها و گیاهان
- برای ساخت و ساز جاده (راهسازی)
- مورد استفاده در ملات آهک و خاکستر (ساروج) در سازه های بسیار قدیمی بناهای تاریخی
- در ترکیبات آسفالت کاربرد دارد.
- برای تولید شیشه استفاده می شود.
- مورد مصرف در ساخت آجر و سیمان
- صنایع فولاد، ذوب آهن و صنایع فلزی
- چرم سازی
- صنایع پتروشیمی
- تصفیه آب و فاضلاب های صنعتی و شهری
- صنایع رنگ (در تولید رنگ و پوشش ضد آب)
- در صنایع کاغذ سازی (کاغذ کرافت)
- در آماده سازی آمونیاک و به عنوان یک اصلاح کننده pH است.
- به عنوان کاتالیزور و شتاب دهنده برای تولید رزین
- به علت کمبود سمیت و ملایم بودن خواص آهک هیدراته، این محصول به طور گسترده ای در صنایع غذایی کاربرد دارد.
- در خراش دی اکسید گوگرد از گازهای پشته تولید شده از دیگ های صنعتی و نیروگاه ها مورد مصرف قرار می گیرد.
- در تولید لاستیک آن را به عنوان یک شتاب دهنده عمل می کند.
- برای تولید شکر از نیشکر یا چغندر قند نیز کاربرد دارد.
- برای تولید فولاد
- در متالوژی کاربرد دارد.
- برای کنترل آلودگی هوا مصرف می شود.
- تولید شیشه
- تولید سفید کننده ها
- به عنوان ضد خوردگی در خطوط انتقال اسید ترکیبات پایه آب کاربرد دارد.
- در صنایع شیمیایی کاربردهای متنوعی دارد.
روش تولید آهک هیدراته
در فرآیند تولید آهک هیدراته باید آهک زنده را با آب ترکیب کرد. در واقع تولید آهک هیدراته حاصل از فرآوری سنگ آهک استخراج شده از معادن می باشد. هیدروکسید کلسیم با استفاده از واکنش اکسید کلسیم (آهک یا آهک هیدراته) با آب تولید می شود. همچنین در مقیاس کوچکتر با واکنش بین کلرید کلسیم و هیدروکسید سدیم تهیه شده است. این ماده در شرایط عادی مصرف و ذخیره سازی پایدار است، اما به راحتی دی اکسید کربن را از هوا جذب می کند و به شکل کربنات کلسیم تبدیل می شود.
در واقع تولید آهک هیدراته از سه روش امکانپذیر می باشد:
روش سنتی
در زمان های گذشته، با سنگ و گل اجاق می ساختند و در آن آتش به راه می انداختند. این سنگ ها پخته می شدند و تبدیل به آهک زنده می شدند. آهک زنده پس از واکنش با آب شکفته و به شیر آهک تبدیل می گشت. آهک به صورت مایع از حفره های زیرین خارج می شود. Ca(oH)2 ایجاد شده در طبیعت با آب ترکیب شده و آهک هیدراته بدین صورت تولید می گردید.
روش ماشینی
در این روش سنگ آهک را از معادن استخراج می کنند، و توسط ماشین های مخصوص آن ها را خرد و سپس آسیاب می کنند، سپس آن ها را وارد کوره می کنند تا مواد پخته شوند. آهک های پخته از کوره جدا شده و وارد بوکنر شده تا توسط دستگاه هیدراتاسیون، عمل هیدراتاسیون ( آبدار شدن) انجام شود و پودر آهک توسط دستگاه جدا گردد.
روش استفاده از ماسه بادی
ماسه آهکی را نیز مانند سنگ آهک می پزند و تبدیل به آهک زنده می کنند. سپس توسط آهک شویی، آهک هیدراته را از ناخالصی ها جدا نموده.
شباهت و تفاوت آهک هیدراته و آهک زنده چیست؟
وجه مشترک همه کانی های خانواده کربنات کلسیم نظیر انواع آهک در وجود یون کلسیم در ساختار آنها است. همچنین هر دوی این مواد به صورت شیمیایی تولید شده و در طبیعت وجود ندارد. برای تولید هر دو از سنگ آهک استفاده می شود. اما تفاوت آهک زنده و هیدراته از نظر ساختار مولکولی و واکنش پذیری آنها است.
ساختار مولکولی : آهک زنده با فرمول اکسید کلسیم که از پخت سنگ آهک تولید می شود دارای ساختار ناپایداری است به طوری که در اثر ترکیب با آب ، یون هیدروکسید جذب نموده و حین این فرایند ، حرارت زیادی آزاد می نماید. طی این فرایند آهک زنده به اصطلاح شکفته شده و فرمول آن به هیدروکسید کلسیم تبدیل می شود.
واکنش پذیری : به دلیل اینکه آهک فعال در صورت ترکیب با آب واکنش شدید گرما زا ایجاد نموده و شروع به تغییر ماهیت می دهد ، آن را آهک زنده یا فعال می نامند. میزان حرارت تولیدی به حدی است که می تواند آب را به جوش بیاورد. اما این ماده پس از شکفته و هیدراته شدن ، در صورت ترکیب با آب فعالیتی نداشته و به همین دلیل آن را آهک مرده می نامند.
ایمنی و عوارض آهک هیدراته
آهک هیدراته در غلظت های پایین سمی نیست. با این حال ، در غلظت های بالاتر تماس آن با چشم ها ، پوست ، استنشاق یا بلع محلول آبی کلسیم هیدروکسید می تواند باعث کوری ، سوزش شدید پوست ، سوختگی های شیمیایی یا آسیب ریوی شود.
هیدروکسید کلسیم گرید مواد غذایی به طور کلی بی خطر است. اما اگر با هیدروکسید کلسیم صنعتی کار می کنید ، بلع آن می تواند منجر به مسمومیت ، آسیب های شدید یا مرگ شود.
بلع آهک هیدراته گرید صنعتی یک وضعیت اورژانسی که نیاز به درمان فوری دارد. اگر مشکوک هستید که این ترکیب را مصرف کرده اید فورا به مراکز درمانی مراجعه کنید.
هنگام کار با این ترکیب شیمیایی برای به حداقل رساندن مواجهه از تولید غبار در محیط جلوگیری کرده و پس از اتمام کار دستهایتان را با آب بشوئید.
توجه داشته باشید که پودر خشک آهک هیدراته می تواند در هنگام اصطحکاک و مخلوط کردن بارهای الکتریسته استاتیک تولید کند.
موقع کارکردن با این ماده شیمیایی از خوردن و آشامیدن در محیط آزمایش برای جلوگیری از مسمومیت خودداری کنید.
از تماس این ماده حین کار با چشم ها ، پوست و لباس ها خودداری کنید زیرا می تواند باعث سوختگی شیمیایی شود.
این ترکیب شیمیایی را در محیط خنک با سیستم تهویه مناسب ذخیره سازی کنید و از قرار دادن آن در مجاورت حرارت و منابع احتراق پذیر یا شعله های باز خودداری کرده و ظروف آنرا کاملا مهر و موم کنید
برخی از تامین کنندگان آهک هیدراته در سناماین👇
مطالب مرتبط
کاتد مس؛ کاربرد، فرآیند تولید و انواع
۵ خرداد ۱۴۰۰پوکه معدنی و صنعتی
۵ خرداد ۱۴۰۰گندله؛ خواص، مواد اولیه تولید و روش تولید
۵ خرداد ۱۴۰۰پلی یورتان؛ کاربردها و خواص
۴ اسفند ۱۳۹۹کک متالورژی چیست؟
۲۰ بهمن ۱۳۹۹پتاس؛ کاربردها و روش تولید
۲۰ بهمن ۱۳۹۹