آهک (کلسیم اکسید)

آهک (کلسیم اکسید)

1-مقدمه

آهک یک ماده معدنی حاوی کلسیم است که عمدتاً از اکسید کلسیم و یا هیدروکسید کلسیم تشکیل شده است. کلمه آهک با اولین کاربرد خود به عنوان ملات ساختمان منشا می گیرد و دارای خاصیت چسبندگی می باشد. این ماده امروزه نیز به مقدار زیاد به عنوان مصالح ساختمانی و مهندسی (شامل محصولات سنگ آهک، سیمان، بتن و ملات)، به عنوان مواد اولیه شیمیایی و برای تصفیه قند و غیره استفاده می شود. از آهک برای تصفیه فاضلاب همراه با سولفات آهن استفاده می شود.
سنگ ها و مواد معدنی ای که این ماده از آنها مشتق می شود ، معمولاً سنگ آهک یا گچ، در درجه اول از کربنات کلسیم تشکیل شده است. سوزاندن و یا در اصطلاح, کلسیناسیون و یا کلسینه کردن این مواد معدنی در کوره، آهک آن ها را به آهک سوخته یا آهک فوری (اکسید کلسیم) تبدیل می کند.

آهک در زمینه کشاورزی نیز کاربرد دارد که در بخش های بعدی بیشتر به آن پرداخته خواهد شد و معمولاً به این آهک, آهک کشاورزی گفته می شود که امروزه معمولاً از محصول کوره آهک استفاده نمی شود و بیشتر از سنگ آهک خرد شده استفاده می گردد. آهک مورد استفاده در مصالح ساختمانی به عنوان آهک "خالص" ، "هیدرولیک" و "ضعیف" طبقه بندی می شود ؛ این آهک ها می توانند طبیعی یا مصنوعی باشند و ممکن است دارای محتوای منیزیم مانند دولومیت نیز باشد. موارد استفاده شامل ملات آهک ، گچ آهک ، رسوب آهک ، کف خاکستر آهک ، بتن تیره ، سفیدکاری ، رنگ معدنی سیلیکات و بلوک های سنگ آهک است که ممکن است انواع مختلفی داشته باشند. کیفیت انواع مختلف آهک فرآوری شده بر نحوه استفاده از آنها تأثیر می گذارد. 

2-تاریخچه

با توجه به آنکه در برخی از مناطق زمین, معادن آهک بسیار نزدیک به سطح هستند, در نتیجه استخراج و فراوری آن نسبت به سایر مواد معدنی آسان تر بوده است, به همین دلیل از گذشته های دور و در زمان هخامنشیان و رومیان از این ماده استفاده می کردند. آن ها از دو نوع ملات آهک برای ساخت بتن استفاده می کردند که به آنها اجازه داد انقلابی در معماری ایجاد کنند، که گاهی اوقات انقلاب بتنی نامیده می شود.

ساختار کلسیم هیدروکسید موجود در آهک

3-کاربردهای اکسید کلسیم

کلسیم اکسید (CaO)، که به عنوان آهک زنده نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب شیمیایی با کاربردهای گسترده در صنایع مختلف است. در زیر به برخی از مهم‌ترین کاربردهای کلسیم اکسید اشاره می‌کنم

1-1- ساخت و ساز

کلسیم اکسید به عنوان یک ماده اصلی در تولید سیمان و ملات استفاده می‌شود. وقتی آهک زنده با آب ترکیب می‌شود، هیدروکسید کلسیم تولید می‌کند که یک ماده چسبنده قوی است و در ساخت و ساز برای تثبیت خاک و بهبود خواص مهندسی خاک نیز به کار می‌رود.

2-3-  تصفیه فلزات

در صنایع متالورژی، کلسیم اکسید به عنوان یک عامل فلاکس در ذوب و تصفیه فلزات استفاده می‌شود. این ماده به حذف ناخالصی‌ها و کاهش نقطه ذوب فلزات کمک می‌کند.

3-3- تصفیه آب

کلسیم اکسید در تصفیه آب و فاضلاب به کار می‌رود. این ماده به تنظیم pH آب، حذف سختی آب (کاهش کلسیم و منیزیم) و حذف آلاینده‌های آلی و غیرآلی کمک می‌کند.

4-3- کشاورزی

در کشاورزی، کلسیم اکسید به عنوان یک اصلاح‌کننده خاک استفاده می‌شود. این ماده به افزایش pH خاک‌های اسیدی و بهبود شرایط رشد گیاهان کمک می‌کند. همچنین به عنوان منبع کلسیم برای تغذیه گیاهان استفاده می‌شود.

5-3- تولید کاغذ

کلسیم اکسید در صنعت کاغذسازی برای سفید کردن خمیر کاغذ و حذف ناخالصی‌ها به کار می‌رود. این ماده به کاهش میزان لیگنین در خمیر کاغذ کمک می‌کند و باعث تولید کاغذ با کیفیت بالاتر می‌شود.

6-3- صنایع شیمیایی

کلسیم اکسید به عنوان یک ماده اولیه در تولید بسیاری از ترکیبات شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، در تولید کربنات کلسیم، هیدروکسید کلسیم، کلرید کلسیم و سایر نمک‌های کلسیم به کار می‌رود.

7-3- تولید شیشه

در صنعت شیشه‌ سازی، کلسیم اکسید به عنوان یکی از مواد اصلی تشکیل‌دهنده شیشه استفاده می‌شود. این ماده به بهبود مقاومت شیشه در برابر حرارت و افزایش شفافیت آن کمک می‌کند.

8-3- صنایع غذایی

در صنایع غذایی، کلسیم اکسید به عنوان ماده ضدعفونی‌کننده و تنظیم‌کننده pH در برخی فرآیندهای تولید مواد غذایی استفاده می‌شود.

9-3- مدیریت زباله

کلسیم اکسید در مدیریت زباله و فرآیندهای تثبیت و جامدسازی پسماندهای صنعتی و خطرناک استفاده می‌شود. این ماده به کاهش خطرات زیست‌محیطی ناشی از پسماندها کمک می‌کند.

10-3- تولید آهک هیدراته

کلسیم اکسید با آب واکنش می‌دهد و آهک هیدراته (هیدروکسید کلسیم) تولید می‌کند که در بسیاری از کاربردهای صنعتی و ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عرضه مستقیمک کلرید کلسیم به صورت عمده و خرده در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم

4- واکنش های شیمیایی

همانطور که اشاره شد, وجود موادی همچون کلسیم هیدروکسید و کلسیم اکسید در آهک سبب می شود که محلول های آبی آهک که به آن آب آهک نیز گفته می شود و بازهایی با قدرت متوسط هستند که با اسیدها واکنش نشان می دهند و می توانند به برخی فلزات مانند آلومینیوم حمله کنند، در حالی که از سایر فلزات مانند آهن و فولاد در برابر خوردگی محافظت می کند. آب آهک در حضور دی اکسید کربن، در فرایندی به نام کربناتاسیون، به دلیل تشکیل کربنات کلسیم شیری رنگ می شود.

5-روش تولید

در صنعت ، سنگ آهک یک اصطلاح کلی برای سنگ هایی است که دارای 80٪ (یا بیشتر) کلسیم کربنات یا منیزیم کربنات می باشند. (مانند سنگ مرمر ، گچ ، اوولیت و مارن ). منابع غیر معمول آهک شامل مرجان ، صدف دریایی ، کلسیت و آنکریت است. سنگ آهک از معادن استخراج می شود. بخشی از سنگ استخراج شده ، که با توجه به ترکیب شیمیایی و گرانولومتری آن انتخاب شده است ، در دمای 1000 درجه سانتی گراد (1830 درجه فارنهایت) در انواع مختلف کوره های آهک، کلسینه می شود تا بر اساس واکنش ، آهک فوری تولید شود. قبل از استفاده ، آهک هیدراته می شود ، یعنی با آب ترکیب می شود ، که این عمیل را اسلاکینگ گویند، بنابراین آهک هیدراته به عنوان آهک خرد شده نیز شناخته می شود و بر اساس واکنش زیر تولید می شود:

عرضه مستقیم کلسیم سولفات در فروشگاه اشیم

 
فرایند اسلاکینگ به دو شکل خشک و تر صورت می گیرد, اسلاکینگ خشک عبارت است از پاشیدن آهک زنده به مقدارکافی آب برای آبرسانی به آهک ، اما نگه داشتن آن به صورت پودر الزامی است.. به آهک حاصل آهک هیدراته گفته می شود. در اسلاکینگ تر ، کمی آب اضافی برای هیدراته شدن آهک زنده به شکلی که به آن بتونه آهک گفته می شود، اضافه می شود.

6- تحقیقات جدید

از مواردی که از آهک در آن استفاده می شود, کشاورزی می باشد که در گذر زمان این استفاده در قالب نوعی کود و یا آفت کش بوده است, اما امروزه تحقیقاتی بر روی آن انجام شده است که آهک را به عنوان ماده ای مکمل جهت تثبیت خاک به کار می برد. در یکی از این تحقیقات که تحت عنوان "استفاده از آهک و ماسه در تثبیت خاک های کربنات دار" در نشریه ی دانشکده ی فنی دانشگاه تبریز به چاپ رسیده است به همین موضوع اشاره دارد.

ساختار کلسیم اکسید موجود در آهک

7-روش نگهداری

اگرچه آهک زنده خطر آتش سوزی ندارد اما واکنش آن با آب می تواند گرمای کافی را برای احتراق مواد قابل احتراق ایجاد کند, در نتیجه نگهداری این ماده در کنار مواد قابل اشتعال ( علی الخصوص در محیط های مرطوب) توصیه نمی شود. (هرچه مقدار کلسیم اکسید آهک بیشتر باشد, گرمای بیشتری آزاد می شود, برای مثال آهک های مورد استفاده در ساختمان سازی شاید اینگونه نباشند و آهک های خالص تر این رفتار را از خودشان به نمایش بگذارند.)

8-ایمنی

به دلیل واکنش آهک زنده با آب ، در صورت استنشاق آهک یا تماس آن با پوست یا چشم, سریعا آهک مرطوب شده و باعث تحریک شدید می شود. استنشاق آن ممکن است باعث سرفه ، عطسه شدید شود. این علائم به دلیل آن است که بخش اعظمی از آهک را اکسید و هیدروکسید کلسیم تشکیل داده است و این علائم و عوارض ناشی شده از این مواد شیمیایی هستند.

خرید کلسیم استات یا کلیک بر روی همین لینک در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم

9- خرید کلسیم اکسید (آهک) در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم

آهک یا نمک کلسیم اکسید یک نمک بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف می باشد که در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم به صورت خرده و عمده و در گریدهای مختلف عرضه می گردد. جهت خرید کلسیم اکسید یا آهک، علاوه بر سایت فروشگاه اشیم، می توان از طریق شبکه های مجازی فروشگاه و یا راه های تماس، با تیم فروش اشیم در تماس بود.