Химическое вещество — оксид кальция, больше известное нам как негашеная известь имеет весьма широкое распространение в строительной сфере. Его использование обосновано для получения различных покрытий и растворов, особенно при изготовлении так называемого известкового цемента. Производство строительной извести, ее характерные особенности и область применения — обо всем этом наша статья.
История возникновения материала
В древние времена, когда люди еще ничего не понимали относительно кальция и его соединений с кислородом и углем, они кое-что сообразили. Что именно? Путем «научного тыка» было выяснено, что известняк обладает отличными свойствами, особенно в качестве строительного материала. Кроме того, если обжечь некоторые горные породы, такие как тот же известняк, доломит, мел и т. д., то получится вещество, обладающее связующими свойствами.
Если вспомнить историю древнего Китая, то цементом из известняка работники стабилизировали почву и делали кладку своей знаменитой Великой Китайской стены. Ее длина составляет 2500 км. Удивительно то, что она уцелела до наших дней, и сегодня мы можем лицезреть ее величие. С течением времени, известь стала ключевым компонентом для приготовления удобрений, которые применяются в сельском хозяйстве.
Различают два вида материала: гашеная и негашеная известь. Как получается тот или иной вид? Какова между ними разница? Давайте узнаем ответы на эти вопросы.
Что представляет собой гашеная известь?
Известь — это материал, который получается посредством обжига горной породы, относящейся к категории карбонатных. Это может быть, к примеру, известняк или же мел. Известь состоит в основном из оксидов или гидроксидов (в зависимости от конкретного типа материала) таких металлов, как кальций и магний (как правило, наибольший объем занимает оксид или гидроксид кальция). Рассматриваемый материал широко применяется в строительстве.
Если говорить о гашеной разновидности извести, то представлена она в виде щелочного вещества — гидроксида кальция. Данный материал выглядит чаще всего как белый мелкий порошок, слабо растворяющийся в воде. Его температура на ощупь примерно соответствует температуре окружающего воздуха.
Непосредственно гашение извести осуществляется при смешивании негашеной — то есть оксида кальция — с водой. Данная процедура сопровождается ощутимым тепловыделением — порядка 67 кДж на моль.
Гашеная известь — материал, который может применяться:
- как составная часть побелки;
- для защиты деревянных конструкций от разрушения и возгорания;
- в целях приготовления различных строительных растворов;
- для снижения жесткости воды;
- при производстве различных удобрений;
- как пищевая добавка;
- в целях дезинфекции при стоматологических процедурах.
Изучим теперь более подробно специфику основного сырья, используемого для получения гидроксида кальция, то есть негашеной извести.
Изготовление негашеной извести
Несмотря на долгую историю и использование извести в самых различных отраслях жизнедеятельности человека, в чистом виде негашеную известь встретить довольно сложно. Изготовление этого материала предполагает определенный химический процесс.
Как использовать известковый штукатурный раствор
Известь можно получить двумя способами:
- Термическое разложение известняковой породы. Традиционный и весьма затратный метод, требующий специального оборудования. Главный недостаток — выделение большого количества диоксида углерода.
- Термическая обработка кислородосодержащих кальциевых солей — альтернативный метод, в последнее время все больше распространенный. При обжиге не затрачивается большое количество кислорода, поэтому он более экологичный.
Как использовать щебень известняковый гост 8267 93 можно узнать из данной статьи.
Для термической обработки сырья используется специальное оборудование, большинство которого уже морально устарела. Современные технологии позволяют использовать менее затратные и вредные способы получения негашеной извести.
На видео – применение негашеной известь:
Что такое кладка на известковом растворе можно узнать из данной статьи.
При этом используются печи разной конструкции:
- Самой популярной является печь шахтного типа на газовом топливе. Компромиссное решение позволит получать продукт нормального качества при весьма умеренных затратах.
- Реже можно встретить печи с пересыпным принципом работы, которые используют для нагрева каменный уголь. Это более экономичный и производительный способ, главным недостатком которого будет значительное загрязнение окружающей среды.
- Особая разновидность печи — вращающая конструкция позволит получить продукт высочайшего качества, но такой метод довольно затратный и поэтому используется крайне редко.
- Устройство печи с выносной топкой обеспечивает хорошую чистоту готового вещества, содержание примесей в нем будет минимальным. Печь функционирует на твердом топливе и по мощности намного уступает своим аналогам.
- Тип печей кольцевых и напольных практически не используется ввиду низкой производительности. Старые модели еще функционируют, но новые агрегаты постепенно вытесняют их из производства.
Цементно известковый раствор пропорции и другие данные можно прочесть из статьи.
Технические характеристики негашеной извести регламентируются государственным стандартом качества ГОСТ №9179–77. Вещество относится ко второму классу химической опасности. Чистая известь имеет три сорта классификации, вещество с добавками —два вида, а гидратный раствор — два сорта.
На видео – строительная негашеная комовая известь:
Как используется известь строительная гост 9179 77 можно узнать из данной статьи.
Химические свойства
Оксид кальция относится к основным оксидам. Энергично взаимодействует с водой с выделением тепла и образованием гидроксида кальция, насыщенный раствор которого является сильным основанием:
+ 63,7 кДж/моль.
При температуре выше 580 °C эта реакция обратима.
Как основной оксид реагирует с кислотными оксидами и кислотами, образуя соли:
При нагревании с углеродом в высокотемпературной печи или электрической дуге образует карбид кальция (используемый для получения ацетилена):
Несмотря на массовое промышленное производство ацетилена более эффективными способами, эта реакция сохраняет небольшое практическое значение, так как карбид кальция является удобным источником ацетилена в лабораторной практике и в аппаратах для сварочных работ.
Классификация состава
Вещество, используемое при строительстве, бывает двух основных видов: воздушные, которые помогают застыванию бетонного раствора в обычных условиях и гидравлические, несомненным преимуществом этого типа будет ускорение реакций в водной среде. Второй вид чаще всего востребован при возведении несущих опор мостов и прочих гидротехнических сооружений.
О том как использовать строительно известковый раствор можно узнать из данной статьи.
Физические свойства извести также хорошо изучены. Обычно это кристаллическое вещество белого цвета и характерной «вязкой» структурой.
Разновидности
Строительная известь делится на два типа: воздушный и гидравлический. Воздушная известь делает возможным застывание бетона в обычных условиях, а гидравлическая – и в сухих условиях, и в водной среде. Поэтому воздушная известь пригодна для проведения наземных работ, а гидравлическая – для возведения опор мостов.
Исходя из нюансов обработки обожженного материала, выделяют известь различных видов:
- Комовая известь изготавливается в виде смеси разных по размеру кусков. Она состоит главным образом из оксидов кальция (преобладающая часть) и магния. Также в ее состав могут входить алюминаты, силикаты и ферриты магния или кальция, которые формируются при обжигании, и карбонат кальция. Функцию вяжущего ингредиента она не выполняет.
- Молотую известь делают, перемалывая комовую известь, поэтому их состав практически идентичен. Она используется в негашеном виде. Это позволяет избежать появления отходов и ускорить затвердение. Изделия из нее имеют прекрасные прочностные свойства, они водостойки и отличаются высокой плотностью. Чтобы ускорить процесс затвердения материала, добавляют хлористый кальций, а чтобы замедлить застывание – серную кислоту или гипс. Это позволяет предупредить появление трещин после высыхания. Транспортируется молотая известь в герметичных емкостях из бумаги или металла. Хранить ее разрешается не больше 10-15 дней в сухих условиях.
- Гидратная известь – высокодисперсное сухое соединение, формирующееся при гашении извести. В ее состав входят гидроксиды кальция и магния, карбонат кальция и иные примеси.
- При добавлении жидкости в объеме, которого хватает, чтобы оксиды превратились в гидраты, образуется пластичная масса, имеющая название известкового теста.
Самыми популярными в использовании на сегодняшний день являются гашеная и негашеная извести.
Фото различных видов негашеной извести
Сравнение
Главное отличие гашеной извести от негашеной — химическая формула. Первое вещество представляет собой щелочь, гидроксид кальция. Второе — оксид кальция (при смешении с водой оно вместе с тем образует гашеную известь, которая, в свою очередь, слабо взаимодействует с водой).
Определив, в чем разница между гашеной и негашеной известью, зафиксируем выводы в таблице.
Сферы использования
Долгие годы из негашеной извести производили известковый цемент. Он хорошо застывает на воздухе, но абсорбирует много влаги, из-за чего на стенах появляется грибок. Поэтому сейчас в строительной сфере негашеная известь востребована намного меньше, чем ранее. Она является одним из компонентов при производстве штукатурных материалов, силикатных кирпичей, шлакобетона, красочных веществ и т. д.
С известью можно работать в зимний период, поскольку при гашении образуется тепло, которое поддерживает температуру смеси в период затвердения. Нельзя брать ее для производства цемента для отделки каминов и печей, потому что под влиянием температуры она выделяет углекислый газ.
Другая область применения извести – сельское хозяйство и садоводство. Она хорошо подходит для обработки растений от вредителей, побелки деревьев, удобрения кислых почв. Молотый известняк является сырьем в производстве кормов для скота, подкормкой для домашней птицы.
С помощью негашеной извести нейтрализуют дымовые газы и сточные воды. Также ею окрашивают различные поверхности. Большой популярностью пользуется применение извести на даче и для огородов.
Негашеная известь востребована даже в пищевой промышленности. Она есть в составе многих продуктов в виде эмульгатора Е-529. Это ингредиент, который помогает перемешивать вещества, которые являются несмешиваемыми по своей природе (допустим, вода и масло).
Применение негашеной извести:
Как произвести гашеную пушонку
Для производства гашеной извести, нужно соблюдать некоторые правила. Дегидратацию (процесс гашения) требуется проводить на открытом воздухе. Само сырье нужно поместить в резервуар или емкость. Так как в процессе будет выделяться довольно большое количество пара, нужно защитить себя. Сам материал тоже может причинить вред человеку и даже обжечь кожу. Вот почему требуется защитить кожу рук и всего тела, глаза и дыхательные пути. Вам никак не обойтись без костюма или специальной одежды, перчаток, очков и респиратора. Тогда все пройдет безопасно для вашего здоровья.
Важно помнить, что спешка в этом деле не нужна. Качества негашеной извести могут разниться, одна гасится быстро, другая долго. Если не довести все дело до конца, то возможно такое, что материал будет дымиться в готовой только сделанной штукатурке. Когда вы используете медленногасящуюся известь, то сразу заливать ее водой не рекомендуется. Лучше делать это небольшими порциями. Среднюю и быстрогасящуюся заливают до тех пор, пока пар полностью не исчезнет, чтобы не допустить перегорания.
Обратите внимание! Свежегашеная известь может иметь остатки исходного материала. Их гасят повторно, после чего удаляют.
После дегидратации количество извести будет больше. Из 1 кг негашеного материала можно получить 2 и больше. Известь гашеная и негашеная разница налицо. Но где используют эти материалы?
Как погасить известь самостоятельно?
Определяя количество первичного сырья, необходимого для получения того или иного количества извести на выходе, обязательно учитывать качество исходного продукта. Здесь действует простое правило: чем выше качество первичного продукта, тем больше его получится в процессе гашения.
При гашении извести важно соблюдать несколько простых правил (пренебрежение ими приведет к тому, что в готовом составе останется оксид железа):
- Длительность процесса гашения должна составлять не менее 36 часов;
- Перед началом работы подготавливается подходящая емкость для получения известкового теста (можно использовать металлическую тару – главное, чтобы на ее поверхности не было следов коррозии);
- При добавлении воды в известь нужно соблюдать строгие пропорции – для получения пушонки достаточно 1 л воды, для известкового теста соотношение воды и порошка должно быть 1:2;
- После добавления воды компоненты тщательно перемешиваются до того момента, пока не прекратится выделение пара;
- При гашении извести необходимо обеспечить защиту для глаз и рук (используйте защитные перчатки и очки) – это предотвратит возможность получения ожога от большого количества выделяемого теплого пара.
НА ЗАМЕТКУ. При создании гашеной смеси с целью опрыскивания растений/деревьев процесс происходит несколько другим способом. Во-первых, состав готовится за пару часов до использования. Во-вторых, количество используемой воды должно быть значительным. В-третьих, к основному компоненту добавляется медный купорос.
Другие области применения
Но, строительство – это далеко не единственная грань, в которой используют известь. Вот перечень еще нескольких областей, в которых используют этот универсальный материал:
- Сельское хозяйство. Из известняка делают удобрение, которое применяется для улучшения показателей плодородности почвы. Кроме того, известь понижает кислотность грунта. Как происходит процесс? Твердые удобрения – известняки, доломит, мел – насыпают сверху на почву. Но перед этим, породу нужно разломить или обжечь. Более мягкое удобрение значительно эффективнее. Его добавляют в почву сразу, без какой-либо обработки. Что это за удобрения? Гажа (озерная известь), мергель, мука из доломита и известняковый туф. Известняковыми удобрениями также можно назвать продукты переработки, такие как молотая или комовая известь (негашеная) и гидратная пушонка (погашенная). А также это отходы промышленности: сланцевая зола, цементная пыль, дефекационная грязь, доменный шлак, торфяная зола и т. д.
- Обработка стволов деревьев. Все мы видим, как деревья обрабатываются непонятным белым веществом для защиты от вредителей. Применение гашеной извести необходимо и в данном случае. На 1 кг извести добавляют 4 л. воды. Через несколько дней раствором можно обрабатывать стволы.
- Обработка растений. В воду с известняком помещают медный купорос. Смесь выдерживают 2 часа и начинают обрабатывать ею растения.
- Побелка поверхностей. Издавна известью белили стены и потолки помещений. Пропорции смеси следующие: 1 кг сырья разбавляют 2 л. жидкости. После чего вода добавляется до тех пор, пока не получится нужная консистенция. Раствор настаивают несколько дней и процеживают.
Безопасность
Оксид кальция относится к высокотоксическим веществам (Класс опасности 2). Это едкое вещество, особенно опасен при смешивании с водой.
В виде пыли или капель взвеси раздражают слизистые, вызывая чихание и кашель.
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 известковой пыли может вызвать воспаление легких.
Использование для бытовых нужд
Несколько вариантов применения извести для бытовых нужд:
- Известковые удобрения понижают кислотность почвы и способствуют борьбе с некоторыми вредителями.
- Побелка деревьев — традиционные мероприятия профилактики распространения вредителей.
- Опрыскивание растений слабым известковым раствором также способствует быстрейшему избавлению от вредных насекомых и некоторых грибковых заболеваний.
- Часто применяется для дополнительной подкормки домашних животных, а также в качестве кальцийсодержащей добавки для птиц.
- Добавление в некоторые пищевые продукты. Известь маркируется как эмульгатор Е-529 и служит для перемешивания несхожих по структуре веществ.
Как уже было описано ранее, особый вид этого вещества — хлорная известь широко применяется для дезинфекции и обеззараживания поверхностей. Особенно актуально это в местах массового скопления людей, поэтому хлорную известь традиционно используют для мытья уборных, сантехнического оборудования. Для обеззараживания применяется хлорная известь в больницах, детских учреждениях и прочих подобных помещений. Вследствие высокой токсичности вещества, его все больше вытесняют аналоги, не имеющие столь ярко выраженного негативного воздействия.
Литература
- Крупский А. К., Менделеев Д. И. Известь, в технике // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- 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
Заключение
Как видите, гашеная известь нашла применение во многих областях. Мы рассмотрели далеко не все сферы, но они основные. Все это служит доказательством того, что хотя известь – материал который используется с древних времен, он не утратил своей ценности в наши дни.
Средняя стоимость
Сейчас получением негашеной извести в нашей стране занимается не менее 26 специализированных заводов. Также оборудование для обжига известняка установлено на многих предприятиях, которые выпускают ячеистый бетон и силикатный кирпич.
Средняя цена на негашеную известь варьируется в рамках 3-5 тыс. руб. за тонну.
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями в социальных сетях:
И подписывайтесь на обновления сайта в Контакте, Одноклассниках, , Google Plus или .
