Caveman zu Chemist Projekte Kalk und Lye
Kalk ist eine sehr wichtige Chemikalie, die von zentraler Bedeutung ist für viele Branchen, darunter mehrere, dass wir auf diesen Seiten diskutieren. Wir werden es nutzen zunächst Lauge zu produzieren Seife zu machen. Später werden wir es verwenden, Glas zu machen. Kalk wird auch weit verbreitet in der Landwirtschaft, Wasserbehandlung, Papierherstellung verwendet wird, und in Zement und Beton zu mischen. Im Gegensatz zu vielen anderen Chemikalien, deren Fertigungstechnik hat sich im Laufe der Zeit verändert, Kalk heute wird im Wesentlichen durch das gleiche Verfahren hergestellt wie in der Antike verwendet wurde. Calcium wird in der zweiten Spalte des Periodensystemes, die Erdalkalien. zusammen mit Magnesium und Barium.
US-Produktion von Kalk wurde 15 Mrd. kg im Jahr 1989 macht ihm die sechste am meisten produzierten Chemikalie in den USA
Ein Problem mit Kalk, ist jedoch, dass es nicht leicht in Wasser löslich ist. Wenn Kalk und Soda in einem klassischen Metathese kombinieren, erzeugen sie Lauge oder Natriumhydroxid. Lye kombiniert die Löslichkeit von Soda mit der starken Alkalität von Kalk. Wir müssen diese Kombination aus Festigkeit und Löslichkeit, wenn wir Seife machen.
US-Produktion von Lauge wurde 10 Mrd. kg im Jahre 1989 macht es den 9. meisten produzierten Chemikalie in den USA
Kalk (Calciumoxid) wird durch Erhitzen von Kalkstein oder Muscheln (Calciumcarbonat) hergestellt. Die Chemie von Calciumcarbonat ist ähnlich die von Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat, außer daß Calciumcarbonat ist in Wasser nicht löslich. Folglich muss Calciumcarbonat keine alkalische Lösung in Wasser herzustellen, wie Natrium- und Kaliumcarbonat tun. Wenn Calciumcarbonat erhitzt wird, wird Kohlendioxid abgetrieben hinterlassen Calciumoxid.
Um diese Umwandlung zu bewirken, muss der Kalkstein auf Temperaturen von über 1000 ° C (1800 ° F) erhitzt werden, etwa die gleiche Temperatur wie Ton zu Tonwaren verglasen erforderlich. In der Antike wurde dies durch einfachen getan Heizung gebrochenes Kalkstein in einem Feuer in einem Prozess einfach als „brennenden Kalk.“ Heute sind riesige Trommeln verwendet, um das zerkleinertem Kalkstein zu halten, die durch Kohle erhitzt wird, Öl oder Erdgas, aber der chemische Prozess ist im Wesentlichen gleich. Ein anderer Name für „Heizen des bejeesus“ aus etwas ist Kalzinierung. Ein anderer Name für Calciumoxid ist Branntkalk.
Wenn Kalk zu Wasser in einem Prozess, der hinzugefügt wird „Ablöschen“, wird Calciumoxid zu Calciumhydroxid umgewandelt wird, oder „lime gelöschtem.“
(III) Ca (OH) 2 (s) <-----> Ca 2+ (aq) + 2 OH - (aq)
Eine solche Lösung ist alkalischer als eine äquivalente Lösung von Kali oder Soda. So Kalk wird häufig verwendet, wenn große Mengen einer starken, aber kostengünstiger Basis erforderlich sind. Landwirtschaft, Wasserbehandlung und Papierherstellung sind Industrien, den Kalk aus diesem Grunde verwenden.
Kalk hat zwei Vorteile gegenüber Kali. Erstens, es ist eine stärkere Base als entweder Natrium- oder Kaliumcarbonat. Zweitens, im Gegensatz zu Kali, kann es in großen Mengen produziert werden. Denken Sie daran: viel Holz erzeugt ein wenig Asche und eine Menge Asche produziert ein wenig Kali. Aber Kalkstein ist ein sehr verbreiteter Stein. Wir können es Steinbruch und produzieren Kalk im großen Stil.
Wenn Kalk der Atmosphäre ausgesetzt bleibt, wird es, im Laufe der Zeit zu Calciumcarbonat wieder zurück durch Absorbieren von Kohlendioxid aus der Luft:
Mit anderen Worten, das lösliche Material, Kalkhydrat, wenn die Luft ausgesetzt gelassen umwandelt an das unlösliche Material, Kalkstein. Was wir hier haben, ist der erste Zement! Moderne Zemente sind anspruchsvoller und „Heilung“ schneller als gelöschter Kalk, aber Kalk wie vor ein großes compenent moderner Zemente sein. Wenn Branntkalk auf Holz gemalt wird, bildet es eine steinharten weiße Beschichtung Tünche genannt.
Lye aus Kalk und Soda sehr leicht unter Verwendung eines Reaktions klassischen Metathese hergestellt werden:
Zwei Lösungen werden zusammengemischt, und ein fester Niederschlag bildet. Die „guten Sachen“, Lauge, in Lösung bleibt. Wenn Kali Soda ersetzt, ist das Ergebnis Kaliumhydroxid.
Während lime alkalischer als Sodaasche ist, umgesetzt wird, wenn sie zusammen erzeugen sie eine stärkere Alkali als jede der beiden getrennt. Synonyme für Lauge sind Natronlauge. und Natriumhydroxid. Es bleibt eine der wichtigsten Alkalien in der modernen chemischen Industrie, obwohl es nicht mehr aus Kalk und Soda hergestellt wird. Neben seinen vielen Anwendungen in der chemischen Produktion, ist es die häufigste Zutat in Abflussöffner und kann im Supermarkt in der Drain-Opener Abschnitt gekauft werden. Es kombiniert die Stärke von Kalk mit der Löslichkeit von Kali. Aufgrund dieser Kombination ist es ideal für die Herstellung von Seife. Da es jedoch sowohl Kalk und Kali für seine Herstellung erfordert, blieb es ein ziemlich teuer Alkali gut in dieses Jahrhundert.
Die pH-Skala wird unter Kali diskutiert. Wir haben den pH-Wert zu sehen und pOH Werte für mehrere Lösungen mit einer Konzentration von 1% (d.h. 1 g der Verbindung in 100 g Lösung). Aber die Löslichkeit von Kalziumhydroxid ist nur 0,19 g / 100 ml. Das heißt, egal wie viel Calciumhydroxid wir zu 100 ml Wasser hinzufügen, werden nur 0,19 g tatsächlich auflösen. Trotzdem hat eine gesättigte Lösung von Calciumhydroxid einen pH-Wert von 12.
Der Kalk und Lauge Quiz besteht aus drei Fragen zu einem der folgenden Themen auf dieser Seite diskutiert.- Wissen, wie Kalk aus Kalkstein (Gleichungen I-IV) hergestellt wird.
- Wissen, wie Lauge aus Kalk und Soda (Eqn V) hergestellt wird.
- Wissen, welche Verbindungen von Calcium in Wasser löslich sind (siehe Metathese).
- Kennen Sie die relativen Vorteile und Nachteile von Kalk im Vergleich zu Kali.
- Kennen Sie die relativen Vorteile und Nachteile der Lauge im Vergleich zu Kalk und Kali.
- Kennen Sie die chemischen Namen und Formeln für Kalk und Lauge.
- Wissen, wo Calciumcarbonat in der Natur gefunden wird.
- Wissen, wie die pH-Skala Säure und Alkalität zu quantifizieren verwendet.
- Kennen Sie die Bedeutung der Begriffe Kalzinierung und Ablöschen.
- Nehmen Sie Online eine Praxis Quiz.
Calciumcarbonat ist etwa so harmlos, wie harmlos bekommt. Natürlich ist es möglich, sich selbst zu verletzen, aber es scheint, außerhalb einer industriellen Umgebung eher weit hergeholt. Sie sollten nicht atmen den Staub, oder sie essen vom Löffel, aber es ist eine gemeinsame Zutat in Lebensmitteln und der Hauptbestandteil in Antazida, die sich als Versorgung Kalzium fördern.
Kalk ist eine andere Sache. Mehr als kaustisches Kali oder Soda, Branntkalk (Calciumoxid) wird heiß, wenn Wasser zugegeben wird, und selbst ist gelöschter Kalk (Calciumhydroxid) ätzenden genug Bezug zu rechtfertigen. Sie sollten es nicht essen oder in die Augen gelangen. Erste Hilfe für die Augen ist mit kaltem Wasser zu waschen. Wenn Sie viel essen können Sie eine Vergiftungszentrale (VA 1-800-451-1428) anrufen. Aber nicht über Bord gehen. Löschkalk zu vielen Lebensmitteln zugesetzt Übersäuerung entgegenzuwirken. Es wird in Beizen, zum Beispiel.
Lye ist die ätzende der Alkalien verwenden wir. Sie sollen es auf jeden Fall Haut halten, aus den Augen und aus dem Mund. Die Haut sollte gewaschen werden, wenn man ein wenig nachlässig. Wenn Sie es in Ihren Augen bekommen, sollten Sie sie sofort mit kaltem Wasser waschen und ein Krankenhaus anrufen. Ein Geschmack wird einen sehr unangenehmen Geschmack im Mund hinterlassen. Wenn Sie verwegen genug sind, um es zu essen vom Löffel, sollten Sie eine Vergiftungszentrale anrufen und den Kopf sofort für die Notaufnahme. Ich hoffe, dass Sie es machen.
Unser Ziel ist die Umwandlung von unlöslichen Kalkstein zu Kalk löslich. Um dies zu erreichen, müssen wir die bejeesus aus gebrochenem Kalkstein erhitzen. Es könnte möglich sein, ein Lagerfeuer heiß genug, um zu bekommen, um die Umwandlung zu erreichen. Aber die effiziente Umwandlung in Kalk zu sichern, ist es besser, einen Ofen zu verwenden. Dies kann so einfach wie ein Kamin mit Holz und Kalkstein geladen werden. Wir werden unsere Töpferofen (entweder Holzbrand oder elektrisch) verwenden, um diese hohen Temperaturen zu erreichen.
Kalkstein ist bis heute abgebaut werden und kann in 50-Pfund-Säcke bei jedem landwirtschaftlichen oder Gartenversorgung gekauft werden. Sie werden eine Handvoll von Kalkstein benötigen und einen Topf es in setzen. Sie können den Topf verwenden Sie in der Töpferei Projekt gemacht oder Sie können einen neuen Topf nur für diesen Zweck zu bauen. Platzieren Sie Ihren Topf aus Kalkstein in den Ofen und Feuer es wie jedes andere Topf. Der Ofen sollte so eingestellt werden, 06 bis Konus (980 ° C, 1800 ° F). Höhere Temperaturen würden die Umwandlung schneller und vollständig erreichen, würde aber eine höhere Temperatur Ton als die benötigen wir verwenden.
Wenn Sie mit Holz feuern, ist es wichtig, dass Sie nicht das Feuer mit Wasser setzen können. Wasser würde wegspülen Ihren Kalk (das in Wasser löslich ist) und ruiniert Ihre harte Arbeit.
Wenn Sie Trockenkalk wollten, könnten Sie das Wasser weg kochen, wie Sie haben, wenn Sie Kali gemacht. Aber für dieses Projekt, Löschkalk Lösung ist gut genug. Sie werden wissen, Ihre Lösung ist gut, wenn es bitter schmeckt.
Sie sollten bereits den Kalk und Lauge Quiz übergeben, wenn Sie mir Ihre Kalkmilch zur Auswertung bringen. Es sollte Testpapier blau. Wenn ich eine Lösung von Waschsoda hinzufügen, sollten Sie Ihre Lösung trüb. Natürlich wissen Sie, warum. Wenn Ihre Lösung nicht Testpapier blau verfärben, oder nicht trüb werden, wenn Soda Waschen hinzugefügt wird, oder Sie wissen nicht, warum es trüb werden soll, nicht Sie. Natürlich können Sie es erneut versuchen.
Natriumhydroxid als Lauge in dem Drain Opener Abteilung vieler gorcery und Baumärkten verkauft. Die meisten festen Abflussöffner enthalten Lauge und anderen Zutaten. Red Devil Lauge behauptet, 100% Lauge zu sein (aber natürlich wissen wir, dass nichts 100% rein ist). Dennoch ist absichtlich nicht alles andere als Natriumhydroxid enthalten. Eine weitere Synonyme für Lauge ist Natronlauge.