कैल्शियम ऑक्साइड (CaO) संरचना, गुण और उपयोग



कैल्शियम ऑक्साइड (सीएओ) एक अकार्बनिक यौगिक है जिसमें आयनिक रूपों में कैल्शियम और ऑक्सीजन होता है (कैल्शियम पेरोक्साइड, सीएओ के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए)2)। यह दुनिया भर में चूने के रूप में जाना जाता है, एक ऐसा शब्द जो किसी भी अकार्बनिक यौगिक को डिजाइन करता है जिसमें कार्बोनेट, कैल्शियम ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड होते हैं, साथ ही अन्य धातु जैसे सिलिकॉन, एल्यूमीनियम और लोहा भी होते हैं।.

इस ऑक्साइड (या चूने) को बोलचाल की भाषा में क्विकटाइम या स्लेड लाइम भी कहा जाता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह हाइड्रेटेड है या नहीं। चूना कैल्शियम ऑक्साइड है, जबकि चूना चूना इसका हाइड्रॉक्साइड है। बदले में, चूना पत्थर (चूना पत्थर या कठोर चूना) वास्तव में एक तलछटी चट्टान है जो मुख्य रूप से कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO) से बना होता है3). 

यह कैल्शियम के सबसे बड़े प्राकृतिक स्रोतों में से एक है और कैल्शियम ऑक्साइड के उत्पादन के लिए कच्चे माल का गठन करता है। इस ऑक्साइड का उत्पादन कैसे किया जाता है? कार्बोनेट थर्मल अपघटन के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं; 825 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर कैल्शियम कार्बोनेट को गर्म करना, चूने और कार्बन डाइऑक्साइड के गठन के लिए अग्रणी है.

उपरोक्त कथन को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है: CaCO3(एस) → सीएओ (एस) + सीओ2(G)। क्योंकि पृथ्वी की पपड़ी चूना पत्थर और कैल्साइट में समृद्ध है, और महासागरों और समुद्र तटों में प्रचुर मात्रा में समुद्र के गोले हैं (कैल्शियम ऑक्साइड के उत्पादन के लिए कच्चे माल), कैल्शियम ऑक्साइड अपेक्षाकृत सस्ता अभिकर्मक है.

सूची

  • 1 सूत्र
  • 2 संरचना
  • 3 गुण
    • 3.1 घुलनशीलता
  • 4 उपयोग
    • 4.1 मोर्टार के रूप में 
    • ४.२ चश्मे के उत्पादन में
    • 4.3 खनन में
    • 4.4 सिलिकेट रिमूवर के रूप में
  • कैल्शियम ऑक्साइड के 5 नैनोकणों
  • 6 संदर्भ

सूत्र

कैल्शियम ऑक्साइड का रासायनिक सूत्र सीएओ है, जिसमें कैल्शियम एसिड आयन (इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता) सीए की तरह है2+, और मूल आयन (इलेक्ट्रॉन दाता) OR के रूप में ऑक्सीजन2--.

कैल्शियम में +2 चार्ज क्यों होता है? क्योंकि कैल्शियम आवर्त सारणी (श्री बेकाम्बरा) के समूह 2 से संबंधित है, और केवल दो वैलेंस इलेक्ट्रॉनों में बांड के गठन के लिए उपलब्ध है, जो ऑक्सीजन परमाणु को पैदावार देता है.

संरचना

ऊपरी छवि में, कैल्शियम ऑक्साइड के लिए क्रिस्टलीय संरचना (मणि-नमक प्रकार) का प्रतिनिधित्व किया जाता है। लाल रंग के गोल गोले आयनों के अनुरूप होते हैं2+ और सफेद आयन आयनों तक फैल जाते हैं2-.

इस घन क्रिस्टल में प्रत्येक आयन कै से व्यवस्थित होता है2+ छह आयनों O से घिरा हुआ है2-, उनके बीच बड़े आयनों द्वारा छोड़े गए अष्टधातु के छिद्रों में रखा गया.

यह संरचना इस ऑक्साइड के अधिकतम आयनिक चरित्र को व्यक्त करती है, हालांकि रेडी का उल्लेखनीय अंतर (लाल गोला सफेद से बड़ा है) MgO की तुलना में एक कमजोर क्रिस्टलीय जालीदार ऊर्जा प्रदान करता है।.

गुण

शारीरिक रूप से, यह एक क्रिस्टलीय सफेद ठोस, गंधहीन और मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के साथ है, जो इसके उच्च गलनांक (2572 डिग्री सेल्सियस) और उबलते (2850 डिग्री सेल्सियस) के लिए जिम्मेदार हैं। इसके अलावा, इसमें 55,958 ग्राम / मोल का आणविक भार और थर्मोल्यूमिनसेंट होने की दिलचस्प संपत्ति है.

इसका मतलब यह है कि एक लौ के संपर्क में कैल्शियम ऑक्साइड का एक टुकड़ा एक तीव्र सफेद प्रकाश के साथ चमक सकता है, जिसे अंग्रेजी में नाम से जाना जाता है गैस का तीव्र प्रकाश, या स्पेनिश में, कैल्शियम का प्रकाश। द सीए आयन2+, आग के संपर्क में, वे एक लाल रंग की लौ का कारण बनते हैं, जैसा कि निम्नलिखित छवि में दिखाया गया है.

घुलनशीलता

सीएओ एक बुनियादी ऑक्साइड है जिसका पानी के लिए एक मजबूत आत्मीयता है, इस हद तक कि यह नमी को अवशोषित करता है (यह एक हीड्रोस्कोपिक ठोस है), तुरंत प्रतिक्रिया करने के लिए सुस्त चूना या कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन करता है:

सीएओ (एस) + एच2O (l) => Ca (OH)2(एस)

मजबूत प्रतिक्रियाओं और एक अधिक स्थिर क्रिस्टल जाली के साथ एक ठोस के गठन के कारण यह प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक (गर्मी जारी करती है) है। हालांकि, सीए (ओएच) गर्म होने पर प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है2, इसे निर्जलित करना और स्लेक्ड चूने को प्रकाश देना; फिर, चूना "पुनर्जन्म".

परिणामी समाधान बहुत ही बुनियादी है, और यदि यह कैल्शियम ऑक्साइड के साथ संतृप्त है तो यह 12.8 के पीएच तक पहुंचता है.

इसी तरह, यह ग्लिसरॉल में और एसिड और चीनी समाधान में घुलनशील है। जैसा कि यह एक बुनियादी ऑक्साइड है, इसमें स्वाभाविक रूप से एसिड ऑक्साइड (SiO) के साथ प्रभावी बातचीत होती है2, को2हे3 और विश्वास2हे3, उदाहरण के लिए) तरल चरणों में घुलनशील होने के कारण। दूसरी ओर, यह अल्कोहल और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अघुलनशील है.

अनुप्रयोगों

सीएओ में औद्योगिक उपयोग की एक बड़ी संख्या है, साथ ही साथ एसिटिलीन (CHCHCH) के संश्लेषण में, अपशिष्ट जल से फॉस्फेट के निष्कर्षण में और गैसीय कचरे से सल्फर डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया में।.

कैल्शियम ऑक्साइड के अन्य उपयोग नीचे वर्णित हैं:

मोर्टार के रूप में

यदि कैल्शियम ऑक्साइड को रेत (SiO) के साथ मिलाया जाता है2) और पानी, रेत के साथ केक और धीरे से पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है ताकि सिले हुए चूने का निर्माण हो सके। बदले में, सी.ओ.2 हवा पानी में घुल जाती है और कैल्शियम कार्बोनेट बनाने के लिए नमक के साथ प्रतिक्रिया करता है:

सीए (OH)2(s) + CO2(छ) => CaCO3(s) + एच2ओ (एल)

सीएसीओ3 यह CaO की तुलना में अधिक प्रतिरोधी और कठोर यौगिक है, जिससे मोर्टार (पिछला मिश्रण) ईंटों, ब्लॉकों या सिरेमिक को उनके बीच या इच्छित सतह पर कठोर और ठीक कर देता है।.

चश्मे के उत्पादन में

चश्मे के उत्पादन के लिए आवश्यक कच्चा माल सिलिकॉन ऑक्साइड हैं, जो चूने, सोडियम कार्बोनेट (ना) के साथ मिलाया जाता है2सीओ3) और अन्य योजक, फिर हीटिंग के अधीन हो सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक चमकदार ठोस होता है। यह ठोस बाद में किसी भी आंकड़े में गर्म और उड़ाया जाता है.

खनन में

हाइड्रोजन बॉडिंग (O-H-O) इंटरैक्शन के कारण स्लैक्ड चूना क्विकटाइम से अधिक मात्रा में होता है। इस संपत्ति का उपयोग चट्टानों को भीतर से तोड़ने के लिए किया जाता है.

यह उन्हें चूने और पानी के एक कॉम्पैक्ट मिश्रण से भरकर प्राप्त किया जाता है, जो चट्टान में इसकी गर्मी और फैलने वाली शक्ति पर ध्यान केंद्रित करने के लिए सील किया जाता है।.

एक सिलिकेट पदच्युत के रूप में

CaO को सिलिकेट तरल बनाने के लिए सिलिकेट्स के साथ जोड़ा जाता है, जिसे बाद में एक निश्चित उत्पाद के कच्चे माल से निकाला जाता है.

उदाहरण के लिए, लौह अयस्कों धातु और लोहे के उत्पादन के लिए कच्चा माल है। इन खनिजों में सिलिकेट्स होते हैं, जो प्रक्रिया के लिए अवांछनीय अशुद्धियां हैं और केवल वर्णित विधि द्वारा समाप्त हो जाते हैं.

कैल्शियम ऑक्साइड के नैनोकणों

कैल्शियम ऑक्साइड को नैनोपार्टिकल्स के रूप में संश्लेषित किया जा सकता है, जिससे कैल्शियम नाइट्रेट (Ca (NO) की सांद्रता अलग हो जाती है3)2) और समाधान में सोडियम हाइड्रोक्साइड (NaOH).

ये कण गोलाकार, बुनियादी (साथ ही मैक्रो-स्केल ठोस) होते हैं और सतह का बहुत क्षेत्र होता है। नतीजतन, ये गुण उत्प्रेरक प्रक्रियाओं को लाभान्वित करते हैं। क्या? जांच वर्तमान में उस सवाल का जवाब दे रही है.

इन नैनोकणों का उपयोग पाइरिडाइन्स से व्युत्पन्न कार्बनिक यौगिकों -as को संश्लेषित करने के लिए किया गया है- भारी प्रकाश वाली धातुओं से पानी के शुद्धिकरण के लिए और कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण जैसे रासायनिक परिवर्तनों को करने के लिए नई दवाओं के निर्माण में, और फोटोकैटलिटिक एजेंट.

नैनोकणों को एक जैविक समर्थन पर संश्लेषित किया जा सकता है, जैसे कि पपीता और हरी चाय की पत्तियां, एक जीवाणुरोधी एजेंट के रूप में उपयोग करने के लिए.

संदर्भ

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  2. विकिपीडिया। (2018)। कैल्शियम ऑक्साइड। 30 मार्च 2018 को पुनः प्राप्त किया गया: en.wikipedia.org से
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  5. PubChem। (2018)। कैल्शियम ऑक्साइड। 30 मार्च 2018 को पुनः प्राप्त किया गया: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov से
  6. कंपकंपी और एटकिंस। (2008)। अकार्बनिक रसायन में समूह 2 के तत्व. (चौथा संस्करण, पृष्ठ 280)। मैक ग्रे हिल.