Cal viva
La producción de cal viva es uno de los procesos químicos más antiguos desarrollados por la humanidad. Pero a menudo hay mucha confusión entre términos como cal y cal viva. ¿Te estás preguntando qué es la cal viva y de qué está hecha? ¡Entonces has llegado a la página correcta! Arquitectura Pura te brindara mucha información sobre la cal viva y te explicara cómo se fabrica industrialmente. 😃
¿Sabías? 👀
Contrariamente a un mito, no es posible destruir un cadáver enterrándolo en cal viva. Más bien, esto ralentiza el proceso de descomposición al secar los tejidos corporales, lo que hace que el cuerpo se momifique.
El término "cal" se usa comúnmente para denotar todas las sustancias inorgánicas a base de calcio. En realidad, hay dos tipos de cal: la cal viva y la cal apagada. El nombre 'cal viva' proviene de la propiedad de la sustancia para reaccionar vigorosamente o 'rápidamente' con agua. Al ser de naturaleza altamente cáustica, se dice que tiene una "sed" de agua. Entonces, cuando el agua se agrega a la cal viva, esta sed se apaga o se "apaga" y, por lo tanto, se forma la cal apagada. La cal viva es conocida por una amplia gama de nombres, como cal apagada, cal quemada, cal química, cal grasa o, a veces, solo cal.
La cal viva se obtiene quemando o calentando el carbonato de calcio, que se produce en los depósitos naturales de piedra caliza. Este proceso es una de las operaciones químicas más antiguas descubiertas por el hombre, y se utiliza en todo el mundo. En la India, por ejemplo, la cal viva se usaba para impermeabilizar barcos, mientras que, en la antigua Grecia, se usaba como ingrediente del arma naval 'Fuego griego'. Debido a esto, la mayoría de las lenguas antiguas tienen una palabra para la cal viva, como 'calx' en latín, y 'lim' en inglés antiguo. Mientras que los hornos de cal más antiguos permitían que la cal se produjera solo en tandas, los diseños modernos de hornos permiten una extracción continua. Además, los hornos son mucho más eficientes energéticamente hoy en día y son capaces de reutilizar el calor generado por el combustible.
¿Qué es la cal viva?
La cal viva es un compuesto cáustico conocido por su nombre químico como óxido de calcio (CaO). Aparece como un polvo blanco cuando está frío, y amarillo cuando se calienta. La cal viva se produce calentando la roca caliza natural, que contiene carbonato de calcio. Al ser de naturaleza altamente alcalina, la cal viva tiende a reaccionar con el dióxido de carbono ácido presente en la atmósfera para formar nuevamente carbonato de calcio, o piedra caliza, a partir de la cual se produjo en primer lugar.
Para prevenir esta reacción, cuando se produce la cal viva, a menudo se enjuaga con agua para formar cal hidratada o hidróxido de calcio, que es más estable. Si se usa solo, la cal viva debe aislarse de la atmósfera mediante un embalaje hermético.
¿Cómo se hace la cal viva?
La cal viva se realiza mediante una reacción de descomposición térmica. Una reacción de descomposición térmica es aquella en la que una sustancia se descompone en sustancias simples y un solo reactivo produce dos o más productos junto con la emisión de calor. Aquí, el reactivo que se usa es piedra caliza (carbonato de calcio), mientras que los productos que se forman son óxido de calcio y dióxido de carbono. La ecuación química para esta reacción se da a continuación:
CaCO 3 ➜CaO + CO 2
donde:
- CaCO 3 significa carbonato de calcio
- CaO significa óxido de calcio
- CO 2 significa dióxido de carbono
La reacción mencionada anteriormente se lleva a cabo en un horno de cal especial, donde la piedra caliza se calienta a aproximadamente 500 ° C - 600 ° C.
El óxido de calcio también se puede obtener calentando el hidróxido de calcio (cal apagada) a altas temperaturas. La ecuación química es la siguiente:
Ca (OH) 2 ➜ CaO + H 2 O
donde:
- Ca (OH) 2 significa hidróxido de calcio
- CaO significa óxido de calcio
- H 2 O significa Agua
Propiedades básicas de la cal viva
Color: blanco
Estructura: terrones amorfos, gránulos o polvo fino
Olor: ligero olor a tierra
Peso molecular : 56.08
pH: 12.4, altamente alcalino
Punto de fusión: 4,662ºF
Punto de ebullición: 5,162ºF
Usos de la cal viva
- Se utiliza como ingrediente de cemento.
- Para neutralizar suelos altamente ácidos para la agricultura.
- La cal viva se utiliza para tratar residuos biológicos en aguas residuales.
- Se utiliza como fundente para purificar acero en metalurgia.
- Se utiliza en la fabricación de porcelana y vidrio.
La cal viva se utiliza en lámparas, debido a la luz brillante producida en la hidratación.
Extracción de piedra caliza
La piedra caliza se extrae de las canteras mediante el uso de explosivos para descomponer los depósitos de piedra caliza en grandes rocas. Estas rocas luego se transportan a una instalación de trituración donde se rompen en fragmentos más pequeños, y luego se analiza su tamaño y composición química.
Las rocas que son lo suficientemente pequeñas se transportan a un horno para la calcinación, mientras que las que son demasiado grandes se reciclan a la trituradora para reducirlas a tamaños más pequeños. Luego, las rocas se lavan para eliminar las impurezas, como la arcilla, antes de enviarlas al horno.
Calcinación
Después de que las rocas de piedra caliza se procesan, se transportan a un horno de cal para la calcinación. Este es el proceso donde la piedra caliza se calienta a una temperatura superior a 1,472 ° F para la descarbonatación, es decir, la eliminación del dióxido de carbono en forma gaseosa, para producir cal viva. Casi la mitad del peso de la piedra caliza se pierde como dióxido de carbono. El horno contiene puntos de entrada para el combustible, el aire y la materia prima: la piedra caliza. Tiene dos salidas, una de la cual se puede extraer la cal viva producida, y el dióxido de carbono producido se elimina de la otra. El combustible utilizado en la mayoría de los hornos modernos es el gas natural, aunque también se puede usar coque o carbón.
La reacción química que se produce en la calcinación es:
- carbonato de calcio + calor → óxido de calcio (cal viva) + dióxido de carbono
- CaCO 3 + calor → CaO + CO 2
Tratamiento
El óxido de calcio producido está en forma de grumos blancos. Puede ser triturado o triturado, después de lo cual, se puede mezclar con impurezas específicas para formar compuestos. Pero el tratamiento más común es el apagado, o la adición de agua a la cal viva. Esta es una reacción exotérmica, lo que significa que resulta en la evolución de una gran cantidad de calor para formar hidróxido de calcio o cal apagada. El proceso de hidratación se lleva a cabo en un hidratador continuo, después de lo cual se producen partículas de cal apagadas de tamaño micrométrico. Estas partículas ligeras y esponjosas luego se filtran mediante separadores de aire que permiten que solo pasen las partículas finas.
La reacción química de la hidratación es:
- Óxido de calcio + agua → hidróxido de calcio (cal apagada) + calor
- CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 + calor
Si se está preguntando cómo hacer cal viva en casa, entonces todo lo que necesita es algo hecho de carbonato de calcio, como un trozo de tiza o algunas conchas marinas. Calienta esto sobre una llama hasta que se ponga al rojo vivo, y ahí te has preparado un poco de cal viva. Sin embargo, no se recomienda hacer esto, ya que la cal viva, al ser un álcali fuerte, es tan corrosiva como un ácido fuerte. Puede quemar la piel y sus vapores también pueden perforar el revestimiento nasal. Por lo tanto, siempre use equipo de protección, como guantes y una máscara de seguridad, cuando maneje cal viva.
Algunos usos interesantes
La cal viva se ha utilizado tradicionalmente para el entierro de cadáveres en tumbas abiertas para eliminar el olor de la descomposición que atrae a las moscas e insectos. En el pasado, se usaba para enterrar a las víctimas de enfermedades mortales como el cólera y la plaga, a fin de evitar que se propagaran por el aire.
La cal viva es incandescente (emite un brillo intenso al calentarse) cuando se calienta a 2400 ° C. Esta luz blanca brillante emitida por la cal viva se denomina luz natural. Antes de la invención de la bombilla eléctrica, se utilizaba el foco para iluminar producciones teatrales.
Dado que la cal viva es de naturaleza alcalina, cualquier contacto con la piel puede causar reacciones indeseables que van desde una leve irritación hasta quemaduras a gran escala. Por lo tanto, se debe tener cuidado al manipular este producto químico.
Usos basados en propiedades químicas
Propiedad: El óxido de calcio reacciona con el dióxido de carbono para generar carbonato de calcio.
La cal en la fabricación de mortero
oxide El óxido de calcio es un compuesto esencial para la fabricación de cemento y mortero. Se mezcla con agua y arena para formar una pasta rígida llamada mortero. Este mortero se utiliza para cementar ladrillos / piedras al construir edificios. A medida que el mortero se solidifica, se vuelve lo suficientemente duro como para asegurar los ladrillos / piedras.
El óxido de calcio, en su forma directa, reacciona lentamente con el dióxido de carbono. Por lo tanto, para acelerar el proceso, se mezcla con agua para formar hidróxido de carbono, también conocido como cal apagada. La ecuación química es la siguiente:
CaO + H 2 O ➜Ca (OH) 2
Este hidróxido de calcio reacciona rápidamente con el dióxido de carbono para formar un mortero. La ecuación química se da a continuación:
Ca (OH) 2 + CO 2 ➜ CaCO 3 + H 2 O
La propiedad óxido de calcio forma soluciones con silicatos.
Fabricación de vidrio
Óxido de calcio cuando se calienta con arena de sílice y carbonato de sodio, forma una solución peculiar. Cuando esta solución se enfría, forma un sólido amorfo, claro e incoloro llamado vidrio.
Fabricación de acero y hierro de alta calidad
Los metales, como el acero y el hierro, se extraen de los minerales. Estos minerales contienen impurezas tales como silicatos. Para eliminarlos, se agrega cal viva a los minerales, y la mezcla se funde a altas temperaturas. Los silicatos se unen con la cal para formar un líquido llamado escoria, que es inmiscible con el metal fundido. Esta escoria, que está llena de impurezas, se puede drenar fácilmente, dejando atrás el metal purificado.
Otros usos
La cal se utiliza para los siguientes fines.
Se utiliza para hacer suplementos de calcio. Dentro del cuerpo humano, el óxido de calcio reacciona con el agua para formar hidróxido de calcio que luego se descompone en calcio e iones hidroxilo para ser absorbidos por el cuerpo.
- Se usa para preparar la cal blanca, una forma de pintura blanca que se usa para blanquear las paredes y otras superficies.
- Se utiliza para alinear las paredes interiores de un horno debido a su alto punto de fusión.
- Se usa para preparar polvo blanqueador, carburo de calcio y cianamida de calcio.
- Se utiliza para purificar el azúcar y ablandar el agua.
- Se utiliza para el tratamiento de aguas residuales.
- Se usa para fabricar medicamentos, papel, insecticidas y alimentos para plantas y animales.
- Se utiliza como fertilizante para suelos ácidos.
- Se utiliza para eliminar el vello de las pieles de animales.
Conclusión 😃
La cal es un producto alcalino fabricado a partir de piedra caliza o carbonato de calcio. La piedra caliza se tritura y se alimenta en un enorme horno rotatorio. Se calienta a aproximadamente 2,000 grados Fahrenheit por gas natural y aire de combustión para formar cal por un proceso de combustión controlada llamada calcinación en la cual se expulsa el carbono en la piedra caliza.
La cal viva se utiliza principalmente en la industria como agente catalítico. Se utiliza en la fabricación de acero para ayudar a separar las impurezas del acero fundido. También ayuda a separar el azufre de las emisiones de humo industrial. La cal viva también se usa para fabricar papel, refinar metales y fabricar fibra de vidrio. Y su afinidad por el agua lo convierte en un agente de secado útil en diversos procesos industriales.
