Nguyên liệu chủ yếu: đá vôi trong tự nhiên hay các nguồn canxi cacbonat [CaCO3] nguồn gốc sinh vật như san hô, vỏ các loài nhuyễn thể,…
CaCO3 → CaO + CO2
Trong thực tế sản xuất, người ta thường để kích thước hạt của nguyên liệu khá lớn [60 – 150 mm], do vậy nhiệt độ sử dụng phân hủy hoàn toàn khối cacbonat là khá cao [từ 900 đến 14000C].
Nhiên liệu để cung cấp nhiệt cho các lò nung vôi đầu tiên là gỗ, củi; sau này và hiện nay người ta thường dùng nhiên liệu là than đá hoặc than cốc.
Trong công nghiệp, người ta sử dụng lò xây bằng gạch chịu lửa và sản xuất theo công nghệ nung liên tục. Một lò nung vôi công nghiệp thường có cấu tạo như hình.
Lò nung vôi công nghiệp có nhiều ưu điểm là sản xuất vôi liên tục và không gây ô nhiễm không khí. Sau một thời gian nhất định, người ta nạp nguyên liệu [đá vôi, than] vào lò: vôi sống được lấy ra qua cửa ở đấy lò; Khí CO2 được thu qua cửa lò sản xuất muối cacbonat, nước đá khô.
Chất lượng của vôi phụ thuộc: chất lượng của nguyên liệu đá vôi và hiệu quả làm việc của lò.
Vôi sống hợp nước sẽ cho vôi tôi [canxi hydroxit]. Đây là phản ứng tỏa nhiệt mãnh liệt.
CaO + H2O = Ca[OH]2 + 15,2 kcal/mol
Canxi hydroxit tan rất ít trong nước [1,65 g trong một lít nước ở nhiệt độ 200C] và nhiệt độ càng tăng thì độ tan của nó càng giảm. Do đó canxi hydroxyt thường được dùng dưới dạng huyền phù [sữa vôi].
Việc sản xuất vôi thường đi đôi với sản xuất bột nhẹ [CaCO3 phân tán cao] tạo thành do phản ứng giữa sữa vôi và CO2, một sản phẩm phụ quan trọng.
Vôi khi được đốt xong sẽ đi ra đường băng tải để phân loại
Công nhân phân loại vôi theo kích thước
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 + H2ONhờ 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 = CaCO3Như 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 + CO2Nhiệt 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 = H2SO3SO2 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 = SO21. 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