Phương pháp được dùng để điều chế canxi oxit trong công nghiệp.

Canxi Oxit là gì ?
Canxi Oxit là một oxit bazơ có công thức hóa học là CaO. Canxi Oxit còn có tên thường gọi là vôi sống.

Canxi oxit là chất rắn, màu trắng, nóng chảy ở nhiềt độ rất cao[khoảng 2585oC].

2. Tính chất hóa học của canxi oxit

Canxi oxit là một oxit bazơ nên nó sẽ có đầy đủ tính chất hóa học của một oxit bazơ. Một trong những tính chất hóa học đó là: Tác dụng với nước, tác dụng với axit, tác dụng với oxit axit.

a. Tác dụng với nước.

Canxi oxit tác dụng với nước sẽ được các em ở vùng nông thôn biết đến nhiều hơn bởi tại nơi đây thường xuất hiện cảnh tôi vôi để xây nhà vì canxi oxit có tên gọi khác là vôi sống sau khi cho tác dụng với nước sẽ tạo thành vôi chín và có thể sử dụng làm vữa để xây nhà. Tuy rằng hiện nay cũng đã giảm nhièu nhưng đâu đó vẫn còn các em nhé.

Ở trong phòng thí nghiệm, chúng ta có thể thực hiện phản ứng hóa học bằng cách cho một mẩu nhỏ canxi oxit vào trong ống nghiệm, tiếp đó nhỏ vài giọt nước vào và dùng đũa thủy tinh trộn đều.

Hiện tượng: Thành ống nghiệm có dấu hiệu nóng lên và sau một thời gian tạo thành chất màu trắng, chất này ít tan được trong nước.

Nhận xét: - Phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt. - Chất rắn màu trắng tạo thành là canxi hidroxit ít tan trong nước. - Khi Canxi Hidroxit tan một phần trong nước tạo thành dung dịch bazơ. - Phản ứng trên còn được gọi là phản ứng tôi vôi. Phương trình phản ứng tôi vôi như sau:

CaO + H2O = Ca[OH]2


CaO có tính hút ẩm mạnh nên thường được sử dụng để làm khô nhiều chất đặc biệt là chất khí hoặc làm chất hút ẩm hoặc làm giảm độ ẩm của không khí trong phòng.

b. Tác dụng với axit

Canxi oxit tác dụng với nhiều dung dịch axit trong đó có dung dịch axit clohidric [HCl]. Phản ứng này tỏa nhiều nhiệt và thu được muối CaCl2 tan trong nước. Phương trình phản ứng: CaO + HCl = CaCl2 + H2O

Nhờ tính chất này mà CaO được sử dụng khử chua đất trồng trọt và xử lí rác thải sinh hoạt hoặc xử lí nước thải của nhiều nhà máy hóa chất. Chúng ta có thể bắt gặp được người nống dân rắc vôi bột khi làm ruộng đồng để khử chua cho đất hoặc những khu rác thải rắc vôi bột để xử lí mùi và đặc biệt trong đợt dịch tả lợn Châu Phi chúng ta thường thấy tại mỗi hố chôn đều rắc vôi bột để khử trùng. Như vậy, CaO có rất nhiều ứng dụng trong đời sống vì vậy chúng tôi sẽ có bài viết tại chuyên mục Hóa Học và Đời sống về ứng dụng của CaO.

c. CaO tác dụng với oxit axit

CaO là một axit bazơ như vậy chúng cũng có khả năng tác dụng với oxit axit để tạo thành muối. Phương trình phản ứng: CaO + CO2 = CaCO3

Như vậy, CaO sẽ bị giảm chất lượng nếu như chúng ta lưu giữ không đúng cách khi để CO2 tồn tại trong không khí tiếp xúc.

II - Canxi oxit có những ứng dụng gì ?

Phần lớn, canxi oxit được sử dụng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hóa học.
Ngoài ra, canxi oxit cũng được ứng dụng trong đời sống như khử chua đất trồng, xử lí rác thải, xử lí nước thải công nghiệp, sát trùng, diệt nấm, khử độc môi trường và tẩy uế . . .

III - Sản xuất canxi oxit như nào ?

a. Nguyên liệu để sản xuất CaO là gì ?

Nguyên liệu chính để sản xuất CaO chính là đá vôi. Bên cạnh đó còn có một số nguyên liệu đi kèm như than đá, củi, dầu, khí tự nhiên . . .

b. Các phản ứng hóa học xảy ra

Tại đây, chúng ta thực hiện nung đá vôi bằng lo nung vôi thủ công hoặc lò nung vôi công nghiệp. Phản ứng đầu tiên chúng là than chấy tạo khí CO2. C + O2 = CO2 Nhiệt độ sinh ra sẽ phân hủy đá vôi thành vôi sống CaCO3 = CaO + CO2

Nhiệt độ để phân hủy đá vôi sẽ trên 900oC.

B. Lưu huỳnh Đioxit [SO2]

Lưu huỳnh đioxit là gì?
Lưu huỳnh đioxit hay khí sunfurơ là một hợp chất hóa học có công thức hóa học là SO2 thường gặp tồn tại ở trạng thái khí. Lưu huỳnh đioxit có khối lượng mol là 64 và nặng hơn không khí.

  I - Tính chất của Lưu huỳnh đioxit [SO2]

1. Tính chất vật lí của Lưu huỳnh đioxit [SO2]

Lưu huỳnh đioxit là chất khí không màu, mùi hắc, độc gây ho, khó thở và viêm đường hô hấp nếu hít phải nhiều. Lưu huỳnh đioxit nặng hơn không khí và nặng hơn 64/29 lần.

2. Tính chất hóa học của Lưu huỳnh đioxit [SO2]

Lưu huỳnh đioxit là một oxit axit do vậy nó sẽ có tính chất hóa học của một oxit axit.

a. Lưu huỳnh đioxit tác dụng với nước.

Tiến hành thí nghiệm: Dẫn một luồng khí có chứa SO2 vào một cốc đựng nước. Sau đó, lấy quỳ tìm thử dung dịch thu được ta sẽ thấy quỳ tìm chuyển sang màu đỏ. Dung dịch làm quỳ tìm chuyển sang màu đỏ chính là dung dịch axit sunfurơ [H2SO3]. Phương trình phản ứng như sau: SO2 + H2O = H2SO3

SO2 là một chất gây ô nhiễm không khí. Lưu huỳnh đioxit cũng chính là nguyên nhân gây nên những trận mưa axit.

b. Lưu huỳnh đioxit tác dụng với bazơ

Dẫn một luồng khí SO2 vào cốc đựng dung dịch Ca[OH]2. Sau một thời gian quan sát được kết tủa trắng đó chính là muối canxi sunfit được tạo thành không tan. Phương trình phản ứng:
SO2+Ca[OH]2 = CaSO3 + H2O

c. Tác dụng với oxit bazơ.

Lưu huỳnh đioxit tác dụng được với một số oxit bazơ như: Na2O, K2O, CaO, BaO . . . tạo thành muối sunfit. Để tạo thành được muối sunfat chúng ta nghiên cứu sang hợp chất khác là SO3.
SO2 + Na2O = Na2SO3

II - Lưu huỳnh đioxit có những ứng dụng gì ?

Phần lớn Lưu huỳnh đioxit tham gia vào quá trình sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp. Ngoài ra, SO2 còn được sử dụng làm chất tẩy trắng bột gỗ trong công nghiệp làm giấy hoặc sử dụng làm chất diệt nấm mốc. Ứng dụng tẩy trắng của SO2 còn được biết đến trong quá trình sản xuất đường [tham khảo] . . .

III - Điều chế lưu huỳnh đioxit như nào ?

Lưu huỳnh đioxit đều có thể điều chế trong công nghiệp hoặc trong phòng thí nghiệm một cách dễ dàng bằng cách đốt cháy bột lưu huỳnh ở nhiệt độ cao trong môi trường giàu khí oxi. Phương trình phản ứng S + O2 = SO2
1. Điều chế lưu huỳnh đioxit trong phòng thí nghiệm Ngoài phương pháp điều chế như bên trên, chúng ta sẽ điều chế trong phòng thí nghiệm theo một cách khác đó chính là dùng H2SO4 kích ra khỏi muối sunfit tan nào đó. Phương trình phản ứng sẽ mô tả rõ hơn Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2 Sau khi thực hiện, khí SO2 bay lên và chúng ta thu được bằng cách đặt dựng ống nghiệm sao cho miệng ống nghiệm hướng lên trên. [Giải thích vì sao ?]

2. Điều chế lưu huỳnh đioxit trong công nghiệp

- Đốt lưu huỳnh trong không khí: S+O2=SO2

- Đốt quặng pirit sắt [FeS2] trong quá trình luyện gang thu được khí SO2 bay lên. 3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 + 6SO2

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

Vôi sống là sản phẩm không còn quá xa lạ với chúng ta, có thể bắt gặp ứng dụng của nó trong những công trình xây dựng hay trong xử lý nước nhưng bạn đã biết gì về vôi sống chưa? Hãy cùng theo dõi bài viết sau của VietChem để hiểu rõ hơn vôi sống là gì cùng các tính chất và ứng dụng cụ thể của nó ra sao.

Vôi sống là gì?

Vôi sống là một hợp chất có tên khoa học là canxi oxit với công thức CaO. Nó còn được gọi với cái tên canxia hay vôi nung, là một oxit của canxi với nhiều ứng dụng quan trọng. Vôi sống là một chất có dạng tinh thể rắn ở dạng bột hoặc vón cục màu trắng nhưng khi có chứa tạo chất, nó lại có màu vàng nhạt hay màu xám

Vôi sống là gì?

Công thức hóa học của vôi sống [Canxi oxit CaO]

Vôi sống Canxi oxit có công thức hóa học là CaO

Cấu tạo phân tử của vôi sống là gì?

Thành phần hóa học của vôi sống canxi oxit

Vôi sống có thành phần chính là CaO. Như một sản phẩm thương mại, vôi sống trong công nghiệp thường là sản không tinh khiết, có thể chứa một số tạp chất vô cơ khác ở dạng oxit như magie oxit [MgO], nhôm oxit [Al2O3], silic oxit [SiO2] hay sắt [II] oxit [FeO].

Thành phần hóa học

Tính chất vật lý

Hàm lượng CaO

90% min

L.O.I

5% max

CaCO3

3% max

MgO

2% max

Fe2O3

0.4% max

SiO2

0.12% max

Al2O3

0.04% max

Tính chất vật lý, hóa học của vôi sống CaO

1. Tính chất vật lý

  • Là chất rắn màu trắng và là chất ăn da, có tính kiềm

Đặc điểm

Tính chất

Khối lượng mol

56.1 g/mol

Hệ số giãn nở

0.148

Nhiệt độ sôi

2850 oC [3123 K]

Nhiệt độ nóng chảy

2572 oC [2845 K]

Tỷ trọng riêng

3.3 – 3.4 x 103kg/m3

Độ hòa tan

Tan tốt trong nước

2. Tính chất hóa học

Canxi oxit CaO là một oxit bazơ với các tính chất hóa học tiêu biểu:

  • Khi Cao tác dụng với nước sẽ tạo ra Ca[OH]2

CaO + H2O → Ca[OH]2

  • Tác dụng với axit tạo ra muối và nước

CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O

CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O

  • Tác dụng với oxit axit tạo thành muối

CaO + CO2 → CaCO3

Điều chế Canxi oxit CaO

Để sản xuất canxi oxit, người ta sử dụng các nguyên liệu là các loại đá giàu khoáng canxi cacbonat, trong đó phổ biến nhất là đá vôi. Đá vôi [CaCO3] và nhiêu liệu sau khi được sàng lọc sẽ cho vào lò nung ở 900 – 1200 oC và sau đó được làm nguội sẽ thu được vôi sống. Trong quá trình nung, CO2 được sản xuất như là một sản phẩm phụ.

CaCO3 → CaO + CO2

Lưu ý nên chọn các cục đá đi nung có kích thước đồng đều, vì nếu không các hiện tượng như vôi sống, vôi cháy rất dễ xảy ra.

  • Đối với các cục đá kích thước lớn mang đi nung, canxi cacbonat sẽ không thể chuyển hết hoàn toàn sang canxi oxit, khiến cho thành phẩm thu được kém chất lượng, nhiều sạn đá và ít dẻo.
  • Với các cục đá kích thước nhỏ hay nhiệt độ lò nung quá lớn, sẽ sinh ra hiện tượng canxi oxit phản ứng với các tạp chất sét tạo thành các lớp màng keo canxi silicat, canxi aluminat rất cứng. Chúng sẽ bao phủ lên các hạt vôi khiến chúng khó thủy phân trong nước, vôi với tính chất hút nước, hút ẩm nhiều làm tăng thể tích khiến cho kết cấu bị rỗ và nứt.

♻️♻️♻️ Vôi Bột Ca[OH]2 [Canxi Hydroxit]

Phân biệt vôi sống, vôi tôi và đá vôi

Như ở trên chúng ta đã phần nào hiểu được vôi sống là gì, vậy vôi tôi và đá vôi là như thế nào, nó khác vôi sống ra sao?

  • Vôi sống là hợp chất hóa học có công thức CaO và là môt chất rắn, màu trắng. Khi nó tác dụng với nước tạo ra Ca[OH]2.
  • Vôi tôi hay Canxi hydroxit là hợp chất hóa học có công thức Ca[OH]2. Nó là chất có dạng tinh thể không màu hay ở dạng bột màu trắng. Là sản phẩm thu được khi cho Canxi oxit tác dụng với nước. Vôi tôi được ứng dụng rộng rãi ở các lĩnh vực khác nhau trong công nghiệp như xử lý nước, tẩy rửa, xây dựng, sản xuất phân bón,…
  • Còn đá vôi là một loại đá trầm tích, có thành phần hóa học là khoáng vật canxit và aragonit với công thức hóa học là CaCO3. Đá vôi rất ít gặp ở dạng tinh khiết và thường bị lẫn các tạp chất như đá phiến silic hay silica, đá mác ma cùng đất sét, bùn,… Nó mang đủ màu sắc có thẻ từ trắng đến màu tro, xanh nhạt, vàng, hồng đậm hay thậm chí đen,…

Tiêu chí đánh giá chất lượng vôi sống

- Chất lượng của vôi phụ thuộc vào hàm lượng canxi oxit

- Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng vôi: 

  • Độ hoạt tính của vôi: tỷ lệ thuận với hàm lượng của canxi oxit, magie oxit. Khi lượng càng lớn thì sản lượng vôi vữa càng nhiều và ngược lại.
  • Nhiệt độ tôi và thời gian tôi. Nhiệt độ tôi là nhiệt độ cao nhất của quá trình tôi. Thời gian tôi được tính từ lúc cho vôi vào nước cho đến khi nhiệt độ sôi đặ được mức cao nhất. Lượng nhiệt tỏa ra khi toi vôi càng lớn với thời gian tôi càng ngắn thì vôi thu được càng tinh khiết hay nói cách khác hàm lượng canxi oxit càng nhiều, sản lượng vôi sữa tạo ra được cũng lớn.
  • Sản lượng vôi: khi lượng vôi nhuyễn càng nhiều thì chất lượng vôi càng tốt. Chúng còn bị ảnh hưởng bởi hàm lượng canxi oxit, nhiệt độ và thời gian tôi.
  • Lượng hạt sạn [hạt vôi chưa tôi được trong vôi vữa]: là tỷ số giữa khối lượng hạt sạn được so với khối lượng vôi sống [các hạt sạn còn lại trên sàng 124 lỗ/cm2] tính theo %. Lượng hạt sạn càng ít thì phần vôi có thể tác dụng với nước được càng nhiều, cho ra sản lượng vôi vữa càng lớn và ngược lại.
  • Độ mịn của bột vôi sống: khi bột vôi sống càng mịn thì càng dễ tác dụng hoàn toàn với nước, tạo ra nhiều vôi vữa hơn.

- Có thể tham khảo bảng các chỉ tiêu cơ bản về đánh giá chất lượng của vôi cho xây dựng đã được quy định theo TCVN 2231 – 1989

Tên chỉ tiêu

Vôi cục và vôi bột nghiền

Loại I

Loại II

Loại III

1. Tốc độ tôi vôi [phút]

Tôi nhanh [không lớn hơn]

10

10

10

Tôi trung bình [không hơn]

20

20

20

Tôi chậm [lớn hơn]

20

20

20

2. Hàm lượng Magie oxit [%] [không lớn hơn]

5

5

5

3. Tổng hàm lượng [CaO + MgO] hoạt tính [%], [không nhỏ hơn]

88

80

70

4. Hàm lượng CO2, [%] [Không lớn hơn]

2

4

6

5. Hàm lượng mất khi nung, [%], [không lớn hơn]

5

7

10

6. Độ nhuyễn của vôi, 1/kg, [không nhỏ hơn]

2.4

2.0

1.6

7. Hàm lượng hạt không tôi được của vôi cục [%], [không lớn hơn]

5

7

10

8. Độ mịn của vôi bột [%], [không lớn hơn]

Trên sàng 0.063

2

2

2

Trên sàng 0.008

10

10

10

Chỉ tiêu [7] chỉ áp dụng với vôi cục và chỉ tiêu [8] được áp dụng cho vôi bột

Ứng dụng của vôi trong đời sống

1. Trong công nghiệp xây dựng

  • Đây là một trong những loại nguyên vật liệu trong ngành xây dựng. Người ta tiến hành trộn lẫn vôi với xi măng và nước theo tỷ lệ nhất định, tạo ra hỗn hợp vữa xây, trát. Vữa có vôi có độ kết dính cao khi khô do bị mất nước làm canxi hidroxit kết tinh đồng thời cacbonic trong không khí cũng gây ra quá trình cacbonat hóa vôi, tạo ra hỗn hợp có độ rắn chắc cao.

2. Trong công nghiệp sản xuất

  • Ứng dụng trong sản xuất gạch silicat, thủy tinh
  • Sử dung vôi sống để loại bỏ các tạp chất trong sản xuất các kim loại và hợp kim như thép, magie, nhôm,…
  • Đóng vai trò là nguyên liệu thô trong sản xuất canxi cacbua, tro soda và bột tẩy trắng.
  • Trong ngành vệ sinh: là một thành phần chống đông hiệu quả
  • Dùng để làm tinh khiến axit citric, glucoza và thuốc nhuộm.

3. Trong sản xuất gốm

  • Dùng làm chất hỗ trợ nóng chảy cho các loại men nung vừa và nung cao khi ở nhiệt độ 1100oC, giúp sản phẩm tạo ra có độ cứng cao hơn, ít bị trầy xước, giữa được màu men và có khả năng chịu được axit.
  • Giúp làm giảm độ nhớt với men có hàm lượng silica cao.

Vôi sống là gì? Ứng dụng của vôi sống trong sản xuất gốm

4. Trong xử lý nước thải

  • Vôi sống được sử dụng trong xử lý nước và nước thải với vai trò là chất giảm độ chua hoặc giúp loại bỏ các tạp chất như phốtphat cùng các tạp chất khác.
  • Ứng dụng trong kiểm soát ô nhiễm: dùng trong các máy lọc hơi để khử các khí thải gốc lưu huỳnh và xử lý một số chất lỏng.

5. Trong thí nghiệm

  • Vôi sống được sử dụng để làm thuốc thử phân tích, chất hấp thụ CO2, thuốc thử phân tích phổ và thuốc thử có độ tinh khiết cao cho quá trình epit wax và khuếch tán trong việc sản xuất chất bán dẫn, sấy amoniac cùng khử nước trong phòng thí nghiệm

6. Ứng dụng khác

  • Nước vôi trong có thể sử dụng để ngâm các nguyên liệu như bí, carot, dừa,.. trong chế biến mứt
  • Trong nuôi trồng thủy sản: có tác dụng khử phèn, sát trùng, diệt nấm, khử độc cho môi trường và giúp làm giảm độ pH, khử chua, cải tạo đất trồng.
  • Do có tính hút ẩm mạnh canxi oxit còn được dùng để làm khô nhiều chất.

Dùng vôi sống để cải tạo đất trồng

Nước vôi trong sử dụng trong chế biến mứt

Lưu ý bảo quản và sử dụng vôi sống

  • Để tránh việc vôi có thể tác dụng với hơi nước có trong không khí làm giảm chất lượng, vôi cục không nên để lâu. Nên tôi vôi càng sớm càng tốt hoặc nghiền nhỏ, mịn rồi bảo quản nó trong bao kín.
  • Vôi nhuyễn cần ngâm trong các hố có lớp cát hoặc nước phủ bên trên với chiều dày từ 10 đến 20 cm để hạn chế sự tiếp xúc của vôi và khí cacbonic trong không khí.
  • Vôi bị hóa đá canxi cacbonat sẽ bị giảm chất lượng, kém dẻo từ đó giảm khả năng kết dính nên cần lưu ý bảo quản.

Mua vôi sống CaO công nghiệp ở đâu giá tốt, uy tín?

Nếu bạn đang cần tìm mua vôi sống CaO hay các loại hóa chất xử lý nước khác thì hãy tham khảo lựa chọn VietChem. Với 20 năm trong lĩnh vực nhập khẩu và phân phối các loại hóa chất với chất lượng đảm bảo và giá thành tốt, cùng các dịch vụ khác, VietChem tin tưởng sẽ làm hài lòng quý khách hàng.

Hy vọng với bài viết trên, VietChem đã cung cấp được cho bạn đọc những thông tin cơ bản về vôi sống là gì cũng như tính chất và ứng dụng của nó. Quý khách đang quan tâm đến sản phẩm hay có nhu cầu mua các hóa chất, thiết bị, dụng bị thí nghiệm của VietChem, vui lòng liên hệ đến số hotline hoặc thông qua website hoachat.com.vn để được tư vấn và hỗ trợ một cách nhanh và tốt nhất.

XEM THÊM:

➡️➡️➡️ Nước cứng là gì? Cách làm mềm nước cứng tạm thời, toàn phần & vĩnh cửu

▶️▶️▶️ Khí CO2 Cacbon Dioxit là gì? Tính chất, điều chế & ứng dụng của CO2

Video liên quan

Bài Viết Liên Quan

Chủ Đề