Какими свойствами обладает гидроксид кальция
Гидроксид кальция | |
---|---|
Систематическое наименование | Гидроксид кальция |
Традиционные названия | гашёная (едкая) известь |
Хим. формула | Ca(OH)2 |
Рац. формула | Ca(OH)2 |
Состояние | белые кристаллы |
Молярная масса | 74.093 г/моль |
Плотность | 2.211 г/см³ |
Температура | |
• плавления | 512 °C |
• разложения | 580 °C |
Давление пара | 0 ± 1 мм рт.ст. |
Растворимость | |
• в воде | 0.185 г/100 мл |
ГОСТ | ГОСТ 9262-77 |
Рег. номер CAS | [1305-62-0] |
PubChem | 6093208 |
Рег. номер EINECS | 215-137-3 |
SMILES | [OH-].[OH-].[Ca+2] |
InChI | 1S/Ca.2H2O/h;2*1H2/q+2;;/p-2 AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L |
Кодекс Алиментариус | E526 |
RTECS | EW2800000 |
ChEBI | 31341 |
ChemSpider | 14094 и 21170965 |
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. |
Гидроксид кальция (гашёная известь, едкая) — химическое вещество с формулой Ca(OH)2, сильное основание. Представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета, малорастворимый в воде.
Некоторые распространённые названия
- Гашёная известь — так как её получают путём «гашения» (то есть взаимодействия с водой) «негашеной» извести (оксида кальция).
- Известковое молоко — взвесь (суспензия), образуемая при смешивании избытка гашёной извести с водой. Внешне похожа на молоко.
- Известковая вода — прозрачный бесцветный раствор гидроксида кальция, получаемый при фильтровании или отстаивании известкового молока.
- Известь-пушонка — при гашении негашёной извести ограниченным количеством воды образуется белый рассыпающийся мелкокристаллический пылевидный порошок.
Получение
Получают путём взаимодействия оксида кальция (негашёной извести) с водой (процесс получил название «гашение извести»):
CaO + H2O → Ca(OH)2 .
Эта реакция сильно экзотермическая, происходит с выделением 16 ккал на моль (67 кДж на моль).
Физические свойства
Температура, °C | Растворимость, г Ca(OH)2/100 г H2O |
---|---|
0,173 | |
20 | 0,166 |
50 | 0,13 |
100 | 0,08 |
По внешнему виду представляет собой белый порошок, малорастворимый в воде. Растворимость в воде падает с ростом температуры.
При нагреве вещества до температуры 512 °C парциальное давление водяного пара, находящегося в равновесии с гидроксидом кальция становится равным атмосферному давлению (101,325 кПа) и гидроксид кальция начинает терять воду, превращаясь в оксид кальция, при температуре 600 °C процесс потери воды практически полностью завершается:
Ca(OH)2 →600oC CaO + H2O .
Кристаллизуется в гексагональной кристаллической структуре.
Химические свойства
Гидроксид кальция является довольно сильным основанием, из-за чего водный раствор имеет сильнощелочную реакцию.
Как и все основания, реагирует с кислотами; как щелочь участвует в реакциях нейтрализации кислот (см. реакция нейтрализации) с образованием соответствующих солей кальция, например:
Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4↓ + 2H2O .
Реакцией нейтрализации обусловлено постепенное помутнение раствора гидроксида кальция при стоянии на воздухе, так как гидроксид кальция, взаимодействует с поглощённым из воздуха углекислым газом, как и растворы других сильных оснований, эта же реакция происходит при пропускании углекислого газа через известковую воду, — реакции качественного анализа на углекислый газ:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
При дальнейшем пропускании углекислого газа через известковую воду раствор снова становится прозрачным, так как при этом образуется кислая соль — гидрокарбонат кальция, имеющий более высокую растворимость в воде, причём при нагревании раствора гидрокарбоната кальция он снова разлагается с выделением углекислого газа и при этом выпадает осадок карбоната кальция:
CaCO3 + H2O + CO2 ⇄ Ca(HCO3)2 .
Гидроксид кальция реагирует с оксидом углерода при температуре около 400 °C:
Ca(OH)2 + CO →400oC CaCO3 + H2 .
Реагирует с некоторыми солями, но реакция происходит только в том случае, если в результате реакции одно из образующихся веществ плохо растворимое и выпадает в осадок, например:
Ca(OH)2 + Na2SO3 → CaSO3↓ + 2NaOH .
Применение
- Известковое молоко применяется при побелке стен, заборов, стволов деревьев.
- Для приготовления известкового строительного раствора. Гашёная известь применялась для строительной каменной кладки с древних времён. Такой строительный раствор обычно состоит по массе из одной части гашёной извести и трёх-четырёх частей кварцевого песка. В смесь добавляют воду до получения густой массы. В смеси происходит химическая реакция компонентов с образованием силикатов кальция, в этой реакции выделяется вода. Это является недостатком такого раствора, так как в помещениях, построенных с применением такого раствора долгое время сохраняется повышенная влажность. В том числе поэтому в современном строительстве цемент практически полностью вытеснил гашёную известь как связующее в строительных растворах.
- Для приготовления силикатного бетона и силикатного кирпича. Состав силикатного бетона аналогичен составу известкового строительного раствора, однако его отвердевание происходит на несколько порядков быстрее, так как смесь гашёной извести и кварцевого песка обрабатывают перегретым (174—197 °C) водяным паром в автоклаве при повышенном давлении 9—15 атмосфер.
- Для устранения карбонатной жёсткости воды (умягчение воды).
- Для производства хлорной извести.
- Для производства известковых удобрений и снижения кислотности кислых почв.
- В производстве методом каустификации соды и поташа.
- При дублении кож.
- Для получения других соединений кальция, нейтрализация кислых растворов (в том числе сточных вод производств), получение органических кислот и проч.
- В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E526.
- Как реактив качественной реакции на углекислый газ.
- Известковое молоко — суспензия гидроксида кальция в воде используется для рафинирования сахара в сахарном производстве.
- Для приготовления смесей для борьбы с болезнями и вредителями растений, например, входит в состав классического фунгицида — бордоской жидкости.
- В стоматологии для дезинфекции корневых каналов зубов.
- В электротехнике — при устройстве заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением — в качестве добавки в грунт, для снижения удельного электрического сопротивления грунта.
Ca(OH)2 – это гидроксид кальция (от латинского Calcium hydroxide), он является довольно распространенным химическим веществом. Оно по своей природе считается сильным основанием. Представляет собой мелкокрупинчатый порошок желтоватого цвета или бесцветные кристаллы. Способен разлагаться при нагревании, в результате выделяется оксид кальция. Он плохо растворим в воде. При этом водный раствор гидроксида кальция по своим химическим свойствам является средним основанием. В присутствии металлов может выделять водород, который признан взрывоопасным газом.
Гидроксид кальция при поступлении в организм через рот или в результате вдыхания аэрозоля может всасываться в ткани и накапливаться в них. При обычной комнатной температуре в 20-22 градусов это вещество практически не испаряется, но при распылении его частиц может быть опасно для здоровья. Попадая на кожу, в дыхательные пути или слизистые оболочки глаз, гидроксид кальция оказывает раздражающее, даже разъедающее действие. Длительный контакт с кожными покровами может стать причиной дерматита. Также может поражаться легочная ткань при постоянном воздействии частиц гидроксида кальция.
Это химическое соединение имеет много тривиальных названий, таких как гашеная известь (ее получают методом гашения оксида кальция обычной водой), известковая вода (представляет собой прозрачный водный раствор). Другие названия: пушонка (гидроксид кальция в виде сухого порошка ) и известковое молоко (насыщенная водная суспензия). Зачастую негашеной известью или известкой принято называть также оксид кальция.
Гидроксид кальция, химические свойства которого считаются агрессивными по отношению к другим веществам, получают методом гашения извести, то есть, в результате взаимодействия (химической реакции) оксида кальция и воды. Схематически эта реакция выглядит таким образом:
CaO + H2O = Ca(OH)2
Для полученного водного раствора характерна щелочная реакция среды. Как и все типичные гидроксиды, гидроксид кальция реагирует с:
1. неорганическими кислотами с образованием типичных солей кальция
H2SO4 +Ca(OH)2 = CaSO4 + 2H2O
2. углекислым газом, который растворен в воде, поэтому водный раствор очень быстро мутнеет на воздухе, при этом образуется белый нерастворимый осадок – карбонат кальция
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
3. угарным газом при повышении температуры до 400 градусов Цельсия
CO (t°) + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2
4. солями, в результате также выпадает белый осадок – сульфат кальция
Na2SO3 + Ca(OH)2 = CaSO3 + 2NaOH
Использование гидроксида кальция очень популярно. Наверняка, каждому известно, что известью обрабатывают стены помещений, стволы деревьев, а также используют ее как компонент строительного известкового раствора. Применение гидроксида кальция в строительстве известно с древнейших времен. А в настоящее время его включают в состав штукатурки, из него производят силикатный кирпич и бетон, составы которых практически одинаковы со строительным раствором. Основное отличие состоит в методе приготовления этих самых растворов.
Гидроксид кальция используется для смягчения жесткости воды, для изготовления хлорной извести, известковых неорганических удобрений, каустификации карбоната калия и натрия. Также это вещество незаменимо при дублении кож в текстильной промышленности, при получении различных соединений кальция, а также для нейтрализации кислых растворов, и сточных вод в том числе. На его основе получают органические кислоты.
Гидроксид кальция нашел свое применение и в пищевой промышленности, где он больше известен как пищевая добавка Е526, использующаяся как регулятор кислотности, отвердитель и загуститель. В сахарной промышленности он применяется для обессахаривания патоки.
В лабораторных и демонстрационных опытах известковая вода является незаменимым индикатором обнаружения углекислого газа при протекании химических реакций. Известковым молоком обрабатывают растения в целях борьбы с болезнями и вредителями.
Calcium hydroxide
Гидроксид кальция (пищевая добавка Е526) — химическое вещество с формулой Ca(OH)2. Внешне выглядит как сухой белый кристаллический порошок, склонный к комкованию.
Температура плавления — 512 °C, температура разложения — 520 °C; поглощает CO2 из воздуха. Растворим в глицерине; средне растворим в воде; нерастворим в этаноле. Водный раствор называется известковой водой, суспензия — известковым молоком.
В природе встречается в минерале портландит.
Пищевая добавка Е526 относится к отвердителям и регуляторам кислотности синтетического происхождения, используется в технологических целях в процессе производства пищевых продуктов.
Некоторые распространённые названия
- Гашёная известь — так как её получают путём «гашения» (то есть взаимодействия с водой) «негашёной» извести (оксида кальция).
- Известковое молоко — взвесь (суспензия), образуемая при смешивании избытка гашёной извести с водой. Внешне похожа на молоко.
- Известковая вода — прозрачный бесцветный раствор гидроксида кальция, получаемый при фильтровании или отстаивании известкового молока.
- Известь-пушонка — при гашении негашёной извести ограниченным количеством воды образуется белый рассыпающийся мелкокристаллический пылевидный порошок.
- Известковое молоко применяется при побелке стен, заборов, стволов деревьев.
- Для приготовления известкового строительного раствора. Гашёная известь применялась для строительной каменной кладки с древних времён. Такой строительный раствор обычно состоит по массе из одной части гашёной извести и трёх-четырёх частей кварцевого песка. В смесь добавляют воду до получения густой массы. В смеси происходит химическая реакция компонентов с образованием силикатов кальция, в этой реакции выделяется вода. Это является недостатком такого раствора, так как в помещениях, построенных с применением такого раствора долгое время сохраняется повышенная влажность. В том числе поэтому в современном строительстве цемент практически полностью вытеснил гашёную известь как связующее в строительных растворах.
- Для приготовления силикатного бетона и силикатного кирпича. Состав силикатного бетона аналогичен составу известкового строительного раствора, однако его отвердевание происходит на несколько порядков быстрее, так как смесь гашёной извести и кварцевого песка обрабатывают перегретым (174–197 °C) водяным паром в автоклаве при повышенном давлении 9–15 атмосфер.
- Для производства хлорной извести.
- Для производства известковых удобрений и снижения кислотности кислых почв.
- В производстве методом каустификации соды и поташа.
- При дублении кож.
- Для получения других соединений кальция, нейтрализация кислых растворов (в том числе сточных вод производств), получение органических кислот и проч.
- Как реактив качественной реакции на углекислый газ.
- Известковое молоко — суспензия гидроксида кальция в воде используется для рафинирования сахара в сахарном производстве.
- Для приготовления смесей для борьбы с болезнями и вредителями растений, например, входит в состав классического фунгицида — бордоской жидкости.
- В стоматологии для дезинфекции корневых каналов зубов.
- В электротехнике — при устройстве заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением — в качестве добавки в грунт, для снижения удельного электрического сопротивления грунта.
Получение
Получают путём взаимодействия оксида кальция (негашёной извести) с водой (процесс получил название «гашение извести»):
CaO + H2O → Ca(OH)2
Эта реакция сильно экзотермическая, происходит с выделением 16 ккал на моль (67 кДж на моль).
Применение
Пищевая промышленность
В производстве сахара для обессахаривания патоки, для нейтрализации глицериновых вод, образующихся при гидролизе жиров (этот способ нейтрализации имеет ограниченное применение). Используют водную суспензию Ca(OH)2 — известковое молоко — в количестве, обеспечивающем слабощелочную реакцию среды.
Другие сферы применения
Польза и вред
Научные данные о пользе применения пищевой добавки Е526 для здоровья человека в настоящий момент отсутствуют. Биологической ценности не представляет.
Относится к умеренно опасным веществам (3 класс).
При воздействии в концентрированном виде может провоцировать раздражение кожи и слизистых вплоть до химических ожогов, при действии на глаза и вдыхании — слепота и повреждения лёгких.
Хроническая токсичность остаётся нераспознанной: при длительном воздействии на организм отмечено медленное охрупчивание зубов.
Представляет угрозу для окружающей среды особенно для водотоков, водоёмов и водных экосистем.
Симптомы отравления
Чувство жжения; спазмы и боль в горле; снижение артериального давления; нарушение работы желудочно-кишечного тракта.
Первая помощь заключается в тщательном промывании поражённого участка водой. При проглатывании гидроксида кальция следует выпить стакан молока и немедленно вызвать врача.
Беременность и грудное вскармливание
Применение при беременности
Категория действия на плод по FDA — N.
Адекватных и хорошо контролируемых исследований о возможности применения гидроксида кальция у беременных женщин не проведено.
Применение в период грудного вскармливания
Специальных исследований о возможности применения гидроксида кальция в период грудного вскармливания не проведено.
Особые указания
В Российской Федерации, Евросоюзе, на Украине и в большинстве стран мира пищевая добавка Е526 разрешена для применения в пищевой промышленности.
Гигиенические нормы
ДСП не ограничено.
Опасности по ГН-98: ПДК в воздухе рабочей зоны 2 мг/м3, класс опасности 3.
Codex: разрешён для сливочного масла до 2 г/кг; виноградного сока и концентрированного виноградного сока, консервированных физическими способами GMP; для детского питания GMP.
В Российской Федерации разрешён в продуктах из какао и шоколада в количестве до 70 г/кг от сухого обезжиренного вещества, в других пищевых продуктах согласно ТИ в количестве согласно ТИ (п. 3.1.1, 3.2.7 СанПиН 2.3.2.1293-03).
Классификация
Категория при беременности по FDA
N (не классифицировано FDA)
Гидроксид кальция (calcium hydroxide, Ca(OH)2), в порошке (товар сертифицирован и зарегистрирован), считается лучшим материалом для внутрикорневой терапии при лечении различных форм периодонтитов, необратимого пульпита, при перфорациях корня постоянных зубов со сформированными верхушками для остановки кровотечения из корневого канала. Гидроксид кальция замешивается на физ. растворе до сметанообразной консистеции, эффективность такого метода доказана многочисленными исследованиями и статьями. PH=12, что гарантирует полное разрушение органической ткани в канале зуба за 2 недели.
Гидроокись кальция — Ваш залог успеха!
Стоимость — 1 500 руб. за 15 грамм.
Стерилизующая эффективность различных методов эндодонтической обработки инфицированных корневых каналов (Bistrom et al.).
Механическая обработка с ирригацией каналов физиологическим раствором обеспечила их стерильность лишь в 20% случаев. Механическая обработка с последующим промыванием каналов 5% раствором гипохлорита натрия – в 50%. А механическая обработка, ирригация 5% раствором гипохлорита натрия и однократное временное пломбирование гидроксидом кальция повысили частоту стерильности корневых каналов до 97%.
Гидроксид кальция представляет собой белый мелкий порошок. Показатель pH — около 12,5. Данный материал рекомендуется рутинно применять при невительной инфицированной пульпы, лечении любых форм периодонтита, внутренних резорбциях, при перелечивании и как временное вложение между посещениями. Основанием применения в эндодонтии стали сведения об этиологии и патогенезе пульпита и апикального периодонтита. Причина этих заболеваний — микроорганизмы в системе корневых каналов зуба. Kakehashi et al. (1965), Moller et al. (1981) в экспериментах показали, что периапикальное воспаление и деструктивные процессы вокруг верхушки зуба развиваются только при участии микроорганизмов корневого канала. Благоприятными факторами для существования микрофлоры являются сложная анатомия корневых каналов, способность бактерий проникать в дентинные канальцы в глубину до 300 мкм, анаэробные условия развития, возможность питаться от живой или некротизированной пульпы, белков слюны, тканевой жидкости периодонта. Таким образом, качество эндодонтического лечения предопределяется качеством проведения дезинфекции системы корневых каналов.
Гидроксид кальция в порошке помимо высокого антибактериального действия обладает свойствами растворения органической ткани при внутренних резорбциях и в каналах формы — С (Haapasalo 2003). Гидроксид кальция — единственный материал, нейтрализующий липополисахарид — основное вещество, благодаря которому граммотрицательная флора размножается (Tanomary JMG, Silva LAB 2003).
Гидроокись кальция от 2 до 4 недель вызывает образование нового цемента и иногда происходит полная герметизция апекса канала. Так же он способствует лучшей адгезии МТА к цементу зуба, рекомендуется применять перед закрытием перфораций.
Гидроксид кальция улучшает антибактериальное воздействие на второе посещение до 100%, и является единственным экономичным материалом с высокими показателями лечения.
Из книги Мартина Троупа, «Руководство по эндодонтии для стоматологов общей практики» Quintessence Publishing 2005:
Схема использования гидроксида кальция:
- Замерить рабочую длину канала и отметить стопером;
- Замешать порошок гидроксида кальция на физ. растворе, либо хлоргексидине до сметанообразной консистенции;
- Обмакнуть каналонаполнитель и вставить в канал на 1 мм меньше рабочей длины;
- Активировать вращение каналонаполнителя;
- Повторить пункты 3,4 несколько раз;
- Закрыть полость зуба временной герметичной пломбой слоем не менее 3мм.
Правила высокой эффективности гидроксида кальция:
- Раскрыть корневой канал до минимум 30-35 размера;
- Правильная консистенция — сметанообразная. Введение только каналонаполнителем по схеме использования;
- Перед внесением гидроксида кальция в канале необходимо снять смазанный слой со стенок при помощи жидкого ЭДТА;
- Минимально время нахождения гидроокиси кальция в корневом канале, для растворения органики — 2 недели, максимальное время выдержки — 4 недели;
- После применения необходимо достаточное количество ирригации канала.
Исследования
Авторы: Татьяна Беляева, Алексей Болячин, кафедра терапевтической стоматологии и эндодонтии Московского государственного медицинского стоматологического университета
Авторы: Л.А. Казеко, И.Н. Федорова, 1-я кафедра терапевтической стоматологии БГМУ