Caveman Projets Chimiste de chaux et de Lye
La chaux est un produit chimique très important qui est d'une importance capitale pour de nombreuses industries dont plusieurs que nous allons discuter dans ces pages. Nous allons l'utiliser d'abord pour produire du savon de lessive pour faire. Plus tard, nous allons l'utiliser pour fabriquer du verre. La chaux est également largement utilisé dans l'agriculture, le traitement de l'eau, la fabrication du papier, et le mélange de ciment et de béton. Contrairement à de nombreux autres produits chimiques dont la technologie de fabrication a changé au fil du temps, la chaux est fabriqué aujourd'hui essentiellement par le même processus que celui utilisé dans l'antiquité. Le calcium apparaît dans la deuxième colonne du tableau périodique, les terres alcalines. ainsi que le magnésium et le baryum.
La production américaine de chaux a été de 15 milliards de kg en 1989 ce qui en fait le 6 chimique le plus produit aux États-Unis dans
Un problème à la chaux, cependant, est qu'il est peu soluble dans l'eau. Lorsque du carbonate de chaux et de soude se combinent dans une réaction de métathèse classique, elles produisent de la lessive ou de l'hydroxyde de sodium. Lye combine la solubilité du carbonate de sodium avec la forte alcalinité de chaux. Nous aurons besoin de cette combinaison de force et de la solubilité quand nous faisons du savon.
La production américaine de Lye était de 10 milliards de kg en 1989 ce qui en fait le 9 chimique le plus produit aux États-Unis dans
La chaux (oxyde de calcium) est produite par chauffage du calcaire ou des coquillages (carbonate de calcium). La chimie du carbonate de calcium est similaire à celle du carbonate de sodium et le carbonate de potassium, sauf que le carbonate de calcium non soluble dans l'eau. Par conséquent, le carbonate de calcium ne produit pas une solution alcaline dans l'eau comme le carbonate de sodium et de potassium font. Lorsque le carbonate de calcium est chauffé, le dioxyde de carbone est chassé en laissant derrière de l'oxyde de calcium.
Pour effectuer cette conversion, le calcaire doit être chauffé à des températures supérieures à 1000 ° C (1800 ° F), à environ la même température que nécessaire pour vitrifier l'argile pour la poterie. Dans les temps anciens cela a été fait par le calcaire écrasé simplement le chauffage dans un feu de joie dans un processus appelé simplement « brûler la chaux. » Aujourd'hui, d'énormes tambours sont utilisés pour maintenir la pierre à chaux broyée, qui est chauffé par le charbon, le pétrole ou le gaz naturel, mais le procédé chimique est essentiellement la même. Un autre nom pour « chauffer le bejeesus » de quelque chose est calcination. Un autre nom pour l'oxyde de calcium est la chaux vive.
Lorsque la chaux est ajoutée à l'eau dans un processus appelé « extinction », l'oxyde de calcium est converti en hydroxyde de calcium, ou « chaux éteinte. »
(III) Ca (OH) 2 (s) <-----> Ca2 + (aq) + 2 OH - (aq)
Une telle solution est plus alcalin qu'une solution équivalente de potasse ou de carbonate de sodium. Ainsi, la chaux est souvent utilisé lorsque de grandes quantités d'une base forte, mais peu coûteux sont nécessaires. Agriculture, traitement de l'eau, et la fabrication du papier sont des industries qui utilisent de la chaux pour cette raison.
Lime a deux avantages par rapport à la potasse. Premièrement, il est une base plus forte que le sodium ou le carbonate de potassium. En second lieu, contrairement à la potasse, il peut être produit en grandes quantités. Rappelez-vous: beaucoup de bois produit un peu de cendres et beaucoup de cendres produit un peu de potasse. Mais le calcaire est une pierre très commune. Nous pouvons la carrière et la production de chaux sur une grande échelle.
Si la chaux est exposé à l'atmosphère, il sera, au fil du temps revenir au carbonate de calcium en absorbant le dioxyde de carbone de l'air:
En d'autres termes, le matériau soluble, la chaux éteinte, si elle est exposée à l'air se transforme en la matière insoluble, le calcaire. Ce que nous avons ici est le premier ciment! ciments modernes sont plus sophistiqués et « guérir » plus rapidement que la chaux éteinte, mais la chaux continue d'être une compenent importante des ciments modernes. Lorsque la chaux vive est peinte sur bois, il forme un revêtement blanc rock dur appelé lait de chaux.
Lye peut être très facilement de la chaux et du carbonate de sodium en utilisant une réaction de métathèse classique:
Deux solutions sont mélangées ensemble et un précipité solide. La « bonnes choses » lye, reste en solution. Si la potasse remplace le carbonate de sodium, le résultat est l'hydroxyde de potassium.
Bien que la chaux est plus alcalin que le carbonate de sodium, lorsqu'ils réagissent ensemble, ils produisent un fort alcali que l'une des deux séparément. Synonymes pour lessive sont la soude caustique. et de l'hydroxyde de sodium. Il reste l'un des alcalis les plus importants dans l'industrie chimique moderne bien qu'il ne soit plus fabriqué à partir de la chaux et du carbonate de sodium. En plus de ses nombreuses utilisations dans la fabrication chimique, il est l'ingrédient le plus courant dans déboucheurs et peuvent être achetés dans le magasin d'épicerie dans la section d'ouverture de vidange. Il combine la force de la chaux avec la solubilité de la potasse. En raison de cette combinaison, il est idéal pour la fabrication du savon. Cependant, parce qu'il exige à la fois la chaux et de la potasse pour sa fabrication, il est resté un puits alcali assez cher dans ce siècle.
L'échelle de pH est discuté dans la potasse. Nous avons vu les valeurs de pH et pOH plusieurs solutions avec une concentration de 1% (par exemple 1 g de composé dans 100 g de solution). Mais la solubilité de l'hydroxyde de calcium est seulement 0,19 g / 100 ml. Autrement dit, peu importe la quantité d'hydroxyde de calcium on ajoute à 100 ml d'eau, seulement 0,19 g sera effectivement dissoudre. Malgré cela, une solution saturée d'hydroxyde de calcium a un pH de 12.
Le quiz de la chaux et Lye se composent de trois questions sur l'un des thèmes suivants abordés dans cette page.- Savoir comment la chaux est faite à partir de calcaire (Eqns I-IV).
- Savoir comment est fabriqué à partir lye la chaux et du carbonate de sodium (eqn V).
- À savoir que les composés de calcium sont solubles dans l'eau (voir métathèse).
- Connaître les avantages et les inconvénients de la chaux par rapport à la potasse.
- Connaître les avantages et les inconvénients de soude caustique par rapport à la chaux et la potasse.
- Connaître les noms et formules chimiques pour la chaux et Lye.
- Savoir où le carbonate de calcium se trouve dans la nature.
- Savoir comment l'échelle de pH est utilisé pour quantifier l'acidité et l'alcalinité.
- Connaître le sens de la calcination des termes et battance.
- Prenez un quiz de pratique en ligne.
Le carbonate de calcium est à peu près aussi inoffensifs que se inoffensifs. Bien sûr, il est possible de vous faire du mal, mais il semble plutôt en dehors d'un cadre farfetched industriel. Vous ne devriez pas respirer la poussière ou le manger à la petite cuillère, mais il est un ingrédient commun dans les aliments et l'ingrédient principe antiacides qui se promeuvent comme fournissant le calcium.
La chaux est une autre affaire. Plus caustique de potasse ou de soude, la chaux vive (oxyde de calcium) est chaud quand l'eau est ajoutée, et la chaux éteinte même (hydroxyde de calcium) est suffisamment caustique pour justifier le respect. Vous ne devriez pas manger ou l'obtenir dans vos yeux. Premiers secours pour les yeux est de se laver à l'eau froide. Si vous mangez beaucoup, vous pouvez appeler un centre anti-poison (VA 1-800-451-1428). Mais ne vont pas par-dessus bord. La chaux éteinte est ajouté à de nombreux aliments pour lutter contre l'excès d'acidité. Il est utilisé dans le décapage, par exemple.
Lye est le plus caustique des alcalis que nous utiliserons. Vous devez certainement le garder hors peau, hors des yeux et de la bouche. La peau doit être lavé si vous obtenez un peu négligents. Si vous l'obtenez dans vos yeux, vous devriez les laver immédiatement à l'eau froide et d'appeler un hôpital. Un goût laissera un goût désagréable dans la bouche. Si vous êtes assez téméraire pour manger à la petite cuillère, vous devez appeler un centre anti-poison et la tête immédiatement pour la salle d'urgence. J'espère que vous en faites.
Notre objectif est la conversion de calcaire insoluble à la chaux soluble. Pour cela, nous avons besoin de chauffer la bejeesus de calcaire broyé. Il pourrait être possible d'obtenir un feu de camp assez chaud pour accomplir la conversion. Mais pour assurer la conversion efficace de la chaux, il est préférable d'utiliser un four. Cela peut être aussi simple que d'une cheminée chargée avec du bois et le calcaire. Nous utiliserons pour atteindre ces températures élevées notre four à poterie (soit Woodfired ou électrique).
Calcaire continue d'être extraite à ce jour et peut être acheté en sacs de 50 livres à tout approvisionnement agricole ou le jardinage. Vous aurez besoin d'une poignée de calcaire et un pot pour le mettre en jeu. Vous pouvez utiliser le pot que vous avez fait dans le projet de poterie ou vous pouvez construire un nouveau pot juste à cet effet. Placez votre pot de calcaire dans le four et le feu comme vous le feriez pour tout autre pot. Le four doit être réglé à cône 06 (980 ° C, 1800 ° F). Des températures plus élevées accompliraient la conversion plus rapidement et complètement, mais il faudrait une argile température plus élevée que celle que nous utilisons.
Si vous faites feu avec du bois, il est essentiel que vous ne mettez pas le feu avec de l'eau. L'eau se laver votre chaux (qui est soluble dans l'eau) et ruiner tout votre travail dur.
Si vous vouliez la chaux sèche, vous pouvez faire bouillir l'eau loin, comme vous l'avez fait quand vous avez fait la potasse. Mais pour ce projet, la solution de chaux éteinte est assez bon. Vous saurez que votre solution est bonne si elle a un goût amer.
Vous devriez déjà avoir passé la chaux et quiz lye quand vous me apportez votre solution de chaux pour l'évaluation. Il devrait tourner test au bleu de papier. Quand j'ajoute une solution de lessive de soude, votre solution doit se trouble. Bien sûr, vous savez pourquoi. Si votre solution ne tourne test au bleu de papier, ou ne pas tourner trouble lors du lavage de la soude est ajoutée, ou vous ne savez pas pourquoi il devrait se troubler, vous échouez. Bien sûr, vous pouvez essayer à nouveau.
L'hydroxyde de sodium est vendu comme soude caustique dans le département de l'ouvre-drain de nombreux magasins de gorcery et de matériel. La plupart des déboucheurs solides contiennent ainsi que d'autres ingrédients lye. lye Red Devil prétend être 100% lye (mais bien sûr, nous savons que rien est pur à 100%). Pourtant, il ne contient pas intentionnellement autre chose que l'hydroxyde de sodium. Une autre synonymes de soude caustique est la soude caustique.