Oxid vápenatý

Oxid vápenatý
Obecné
Systematický název Oxid vápenatý
Triviální název pálené vápno
Anglický název Calcium oxide
Německý název Calciumoxid
Sumární vzorec CaO
Vzhled bílá pevná práškovitá látka
Identifikace
Registrační číslo CAS 1305-78-8
PubChem 14778
UN kód 1910
SMILES [Ca]=O
Číslo RTECS EW3100000
Vlastnosti
Molární hmotnost 56,08 g/mol
Teplota tání 2 580 °C
Teplota varu 2 850 °C
Hustota 3,316 g/cm³
Index lomu nD=1,837
Rozpustnost ve vodě 0,131 hm.% (0 °C)
0,123 hm.% (20 °C)
0,096 hm.% (50 °C)
0,05 hm.% (100 °C)
Měrná magnetická susceptibilita −3,4×10−6 cm3 g−1
Struktura
Krystalová struktura krychlová plošně centrovaná
Hrana krystalové mřížky a= 481,08 pm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf° −635,07 kJ/mol
Entalpie tání ΔHt 1 343 J/g
Standardní molární entropie S° 38,1 JK−1mol−1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° −604,04 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp 0,763 JK−1g−1
Bezpečnost
GHS05 – korozivní a žíravé látky
GHS05
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
[1]
Nebezpečí[1]
R-věty R34, R36, R41
S-věty S2, S8, S22, S24/25, S26, S27, S28, S36/37/39
NFPA 704
0
3
2
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Oxid vápenatý (chemický vzorec CaO), triviálními názvy pálené vápno nebo též nehašené vápno je široce rozšířená běžně používaná chemická sloučenina. Oxid vápenatý je bílá žíravá a alkalická krystalická látka. Komerčně vyráběný oxid vápenatý také často obsahuje příměsi oxidu hořečnatého, oxidu křemičitého a malá množství oxidu hlinitého a oxidu železitého.[2]

Oxid vápenatý je obvykle vyráběn tepelným rozkladem hornin, jako je vápenec, který obsahuje uhličitan vápenatý (CaCO3 ve formě minerálů kalcitu a aragonitu). Rozklad je prováděn zahříváním jemně mleté horniny na teplotu přesahující 825 °C.[3] Tento proces je nazýván kalcinace nebo též pálení vápna. Uvolňuje se při něm oxid uhličitý (CO2) a uhličitan se přeměňuje na oxid vápenatý (CaO). Jako palivo se používá nejčastěji hnědé uhlí, koks, černé uhlí (respektive antracit) nebo zemní plyn. Dříve se jako palivo používalo též dřevo.

CaCO3 → CaO + CO2

 

 

 

 

Tento proces je reverzibilní, a proto od okamžiku, kdy je vypálené vápno ochlazeno, začíná vstřebávat okolní oxid uhličitý ze vzduchu a po čase se opět změní na původní uhličitan. Pálení vápna patří mezi první chemické procesy objevené člověkem již v pravěku.

Použití

Jako hydratované nebo též triviálně hašené vápno ve formě hydroxidu vápenatého Ca(OH)2 (název tohoto minerálu je portlandit). Je využíván jako součást malty a sádry ke zvýšení tvrdosti materiálu. Příprava hašeného vápna je velmi jednoduchá, neboť oxid vápenatý je jeho zásaditý anhydrid a s vodou reaguje velmi živě.

Historicky nejstarší využití vápna bylo ve stavebnictví – v omítkách je používali již starověcí Římané. Při nedostatku vápence kvůli tomu dokonce někdy byly rozbíjeny mramorové sochy.

Oxid vápenatý je též používán při výrobě skla a díky své schopnosti reagovat s křemičitany je používán v moderních postupech výroby ocelí a hořčíkových, hliníkových a jiných neželezných kovů. Napomáhá vyplavování nečistot do strusky.

Bývá také používán jako přísada pro úpravu vody. Snižuje její kyselost, změkčuje ji, funguje jako flokulant (sbaluje koloidní nečistoty) a napomáhá odstraňování fosfátů a jiných nečistot.

V papírnictví pomáhá rozpouštět lignin, působí jako koagulant a bělidlo.

V zemědělství a lesnictví snižuje kyselost půdy. Bývá též používán jako účinná složka při čistění a odsiřování plynných zplodin.

Tradičně bývá používán při pohřbívání mrtvých těl do otevřených hrobů zvláště v období epidemií například moru za účelem dezinfekce a zamezení zápachu rozkladu.

Ve forenzních vědách je používán k detekci otisků prstů. Jako dehydratační činidlo se používá k čištění kyseliny citronové, glukosy, barviv a jako pohlcovač CO2. Často bývá používán v hrnčířství, malířství a potravinářství.

Energie uvolněná reakcí oxidu vápenatého s vodou bývá používaná jako zdroj tepla k ohřevu speciálních samoohřevných konzerv jídla.

Roční světová produkce oxidu vápenatého je asi 130 milionů tun. Největší producenti, USA a Čína, vyprodukují každý přibližně 20 milionů tun.[4]

Využití ve stavebnictví

Vzdušné vápno Dle jakosti surovin lze vyrobit dva druhy vzdušného vápna.

  • Druhy vzdušného vápna bílého[5]
Označení Značení Obsah CaO + MgO 1 Obsah MgO 1, 2 Obsah SO31
Bílé vápno 90 CL90 ≥90 ≤5 ≤2
Bílé vápno 80 CL80 ≥80 ≤5 ≤2
Bílé vápno 70 CL70 ≥70 ≤5 ≤2
Doplňující třídění Přípona
Nehašené vápno Q
Hašené vápno bílé S
Pozn.:
  • 1 Hodnoty uvedené v hmotnostních %. Pro nehašené vápno platí přímo. U nehašeného vápna se vápenné kaše po odpočtu volné a vázané vody
  • 2 Vyhoví-li zkoušce objemové stálosti dle ČSN EN 459 – 2, připouští se až 7%.
  • Druhy vzdušného vápna dolomitického[5]
Označení Značení Obsah CaO + MgO 1 Obsah MgO 1, 2 Obsah SO31
Dolomitické vápno 85 DL85 ≥85 ≤30 ≤2
Dolomitické vápno 80 DL80 ≥80 ≥5 ≤2
Doplňující třídění Přípona
Polohašené vápno dolomitické S1
Plně hašené vápno dolomitické S2
Pozn.:
  • 1 Hodnoty uvedené v hmotnostních %. Pro nehašené vápno platí přímo. U nehašeného vápna se vápenné kaše po odpočtu volné a vázané vody
  • 2 Vyhoví-li zkoušce objemové stálosti dle ČSN EN 459 – 2, připouští se až 7%.

Reference

  1. ↑ a b Calcium oxide. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. ↑ Oxid vápenatý - E 529. Doktorka.cz [online]. [cit. 2020-11-02]. Dostupné online. 
  3. ↑ Merck Index of chemicals and Drugs, 9th ed. monograph 1650
  4. ↑ http://indexmundi.com/en/commodities/minerals/lime/lime_t9.html
  5. ↑ a b Stavební materiály pro 1. roční SPŠ stavebních. M. Dědek, F. Vošický

Literatura

  • VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5. 

Externí odkazy

Zdroj