آهک هیدراته

آهک هیدراته (limewater ) که با نام کلسیم هیدروکسید نیز شناخته می‌شود، نتیجه واکنش ترکیب آب و سنگ آهک است. این محصول کاربرد گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف دارد. در این مطلب ضمن تعریف این ماده،‌ به کاربرد و ویژگی‌های آن نیز خواهیم پرداخت.

آهک هیدراته چیست؟

آهک هیدراته ماده‌ای است که به شکل کریستال بی‌رنگ یا پودر سفید رنگ،‌ از واکنش سنگ آهک و آب به‌دست می‌آید. آهک هیدراته نسبت به آهک پخته حمل آسان‌تری دارد. ذرات این ماده بسیار ریز است و حداکثر ۲ درصد منیزیم در آن وجود دارد.

سنگ آهک در دمای اتاق، در آب محلول و حاصل آن مایعی با pH‌ ۵/۱۲ است. کلسیم هیدروکسید می‌تواند باعث سوختگی شیمیایی شود. این محلول باعث آسیب به برخی فلزات مانند آلومینیوم می‌شود. این در حالی است که برای برخی از دیگر فلزات مانند آهن و فولاد نقش حفاظتی دارد و از خوردگی سطحی آنها جلوگیری می‌کند.

ویژگی‌های آهک هیدراته

این ماده در دمای اتاق در آب خالص غیرمحلول است و این مورد یکی از بارزترین ویژگی‌های کلسیم هیدروکسید است. لازم به ذکر است مخلوط آب و آهک هیدراته باعث سوختگی شدید می‌شود و برای حمل آن لازم است احتیاط لازم در نظر گرفته شود. این مخلوط با pH ۴/۱۲ یک باز بسیار قوی است که می‌تواند آسیب‌های جدی ایجاد کند. در لیست زیر به برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های این ماده اشاره خواهیم داشت:

• نام شیمیایی آهک هیدراته در آیوپاک،‌ کلسیم هیدروکسید و فرمول آن Ca(OH)₂ است.
• جرم مولی (وزن مولکولی) آن تقریبا ۱/۷۴ گرم در هر مول است.
• در شرایط استاندارد یعنی فشار و دمای معمولی، چگالی این ماده ۲۱۱/۲ گرم در هر سانتی‌متر مکعب است.
• نقطه ذوب آن ۸۵۳ درجه کلوین است.
• این ترکیب شیمیایی دارای ساختار کریستالی و هگزاگونال (شش وجهی) است.
• کلسیم هیدروکسید در آب به‌سختی حل می‌شود و در دمای ۲۰ درجه سلسیوس، انحلال‌پذیری آن در آب برابر است با ۷۳/۱ گرم در هر لیتر.
• در دمای ۸۵۳ درجه کلوین که نقطه جوش این ماده است،‌ آهک هیدراته آب خود را از دست داده و به‌تدریج تجزیه می‌شود.
• با افزایش دما، انحلال‌پذیری این ماده در آب کاهش می‌یابد. به‌گونه‌ای که با سه برابر شدن دما،‌ انحلال‌پذیری آن به کمتر از نصف کاهش یافته که طبق اصل لو شاتلیه در شیمی،‌ توجیه‌پذیر است.

آهک هیدراته چه کاربردهایی دارد؟

کلسیم هیدروکسید به‌دلیل قیمت پایین و عدم سمیت، کاربردهای گسترده‌ای دارد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای آن تنظیم pH‌ آب است. در ادامه برخی از مهم‌ترین کاربردهای آن را نام می‌بریم.

• تصفیه آب
• تصفیه پسآب
• کنترل pH
• صنایع رنگ‌سازی
• صنایع غذایی
• صنعت چرم‌سازی
• صنعت کاغذسازی
• تولید آفت‌کش‌ها
• تولید کود
• متالورژی
• صنعت شیشه‌سازی
• صنعت داروسازی
• تولید رنگ‌های سیمانی
• تولید پودرهای سفید کننده
• تولید دی کلسیم فسفات
• صنایع پالایش نفت و پتروشیمی
• صنایع لاستیک‌سازی
• عمران و راه و ساختمان سازی
• صنایع تولید شکر

فرایند تولید آهک هیدراته

تولید آهک هیدراته از طریق فرایند هیدراته کردن آهک زنده صورت می‌گیرد. مراحل این فرایند به شرح زیر است:

1. آهک‌پزی: در این مرحله، سنگ آهک در کوره‌های آهک‌پزی حرارت داده می‌شود تا آهک زنده تولید شود.
2. هیدراته کردن: آهک زنده به آهک هیدراته تبدیل می‌شود. در این مرحله، آهک زنده با آب واکنش می‌دهد تا هیدروکسید کلسیم تولید شود.
3. خشک کردن و پودر کردن: آهک هیدراته تولید شده خشک و سپس به صورت پودر درمی‌آید تا آماده بسته‌بندی و استفاده در صنایع مختلف شود.

کاربردهای آهک هیدراته

آهک هیدراته به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی منحصر به فردش، در بسیاری از صنایع و کاربردها استفاده می‌شود:

1. تصفیه آب و فاضلاب

یکی از مهم‌ترین کاربردهای آهک هیدراته در تصفیه آب و فاضلاب است. این ماده با خواص قلیایی قوی خود، به تنظیم pH آب و حذف ناخالصی‌های موجود در آن کمک می‌کند.

2. ساخت و ساز

در صنعت ساخت و ساز، آهک هیدراته به عنوان یک ماده افزودنی در ملات‌ها و سیمان‌ها به کار می‌رود. این ماده باعث افزایش دوام و مقاومت سازه‌ها در برابر عوامل محیطی می‌شود.

3. کشاورزی

آهک هیدراته در کشاورزی برای بهبود کیفیت خاک و افزایش pH آن استفاده می‌شود. این ماده به اصلاح خاک‌های اسیدی و بهبود رشد گیاهان کمک می‌کند.

4. صنایع شیمیایی

در صنایع شیمیایی، آهک هیدراته به عنوان یک ماده اولیه در تولید برخی ترکیبات شیمیایی و همچنین به عنوان یک عامل خنثی کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای استفاده از آهک هیدراته

آهک هیدراته دارای مزایای بسیاری است که آن را به یک ماده محبوب در صنایع مختلف تبدیل کرده است:

1. بهبود کیفیت آب: استفاده از آهک هیدراته در تصفیه آب، باعث حذف ناخالصی‌ها و بهبود کیفیت آب می‌شود.
2. افزایش دوام سازه‌ها: در صنعت ساخت و ساز، افزودن آهک هیدراته به ملات‌ها و سیمان‌ها، دوام و مقاومت سازه‌ها را افزایش می‌دهد.
3. بهبود رشد گیاهان: در کشاورزی، آهک هیدراته با افزایش pH خاک، رشد گیاهان را بهبود می‌بخشد.
4. هزینه پایین: آهک هیدراته به دلیل هزینه پایین تولید و استفاده، یک ماده مقرون به صرفه در بسیاری از صنایع است.

نکات ایمنی و نگهداری

استفاده و نگهداری از آهک هیدراته نیازمند رعایت نکات ایمنی خاصی است:

1. نگهداری در مکان خشک: آهک هیدراته باید در مکان‌های خشک و خنک نگهداری شود تا از جذب رطوبت و کاهش کیفیت آن جلوگیری شود.
2. استفاده از تجهیزات حفاظتی: در هنگام کار با آهک هیدراته، استفاده از دستکش، عینک ایمنی و ماسک ضروری است تا از تماس با پوست و چشم‌ها جلوگیری شود.
3. تهویه مناسب: در مکان‌هایی که آهک هیدراته استفاده می‌شود، باید تهویه مناسب فراهم شود تا از استنشاق پودر آهک جلوگیری شود.

جمع‌بندی

آهک هیدراته یک ماده شیمیایی است که تولید آن نسبتا آسان و با قیمت پایین در دسترس است. این ماده از ترکیب سنگ آهک خام با آب به‌دست می‌آید و خواص شیمیایی و فیزیکی آن سبب شده است که در صنایع مختلفی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار بگیرد. در این مقاله به مهم‌ترین ویژگی‌ها و کاربردهای این ماده پرداخته شد که تنها گوشه‌ای از موارد استفاده این ماده پر‌کاربرد است.

آهک هیدراته چیست؟

آهک هیدراته (limewater)

انالیز