氧化鈣

氧化鈣，化學式CaO，是一種白色無機化合物，以塊狀或顆粒形態存在，分子量為56.08。它具有腐蝕性，難溶于水，但可溶于酸、甘油和蔗糖溶液，幾乎不溶于乙醇。作為一種堿性氧化物，氧化鈣在空氣中能吸收水分和二氧化碳，生成氫氧化鈣（Ca(OH)?），并伴隨體積膨脹，進而變為碳酸鈣（CaCO?）。它還能與酸及酸性氧化物反應，生成相應的鹽和含氧酸鹽。工業生產中，氧化鈣可通過煅燒大理石塊或純碳酸鈣制得，測定方法包括EDTA配位滴定和原子吸收分光光度法。

氧化鈣在多個領域有廣泛應用，如工業、農業、食品醫療和催化領域。它常用于與水混合生成氫氧化鈣，作為消毒劑對細菌繁殖體有消殺作用。此外，由于其強吸水性，氧化鈣還可作為氣體干燥劑。它也被用作催化劑和軟水劑，在催化和水處理等領域發揮重要作用。

氧化鈣通常呈現為白色粉末狀物質，其表面潔白無瑕。當存在雜質時，其顏色可能變為灰白或淡黃至灰色。該化合物的相對密度介于3.3至3.4克每立方厘米之間，熔點高達2572℃，沸點達到2850℃。氧化鈣能溶于酸類、甘油和蔗糖溶液中，但在大多數有機溶劑如乙醇中的溶解度極低，且在水中幾乎不溶。

作為一種堿性氧化物，氧化鈣展現出吸濕性，容易從空氣中吸收二氧化碳和水分，隨后逐漸轉化為碳酸鈣粉末。它能與多種酸發生反應，生成相應的鹽和水；同樣地，它也能與其他酸性氧化物作用形成含氧酸鹽。此外，在高溫條件下，氧化鈣能夠與碳（C）以及二氧化硅（SiO?）發生化學反應。最值得注意的是，當氧化鈣與水相遇時，會迅速生成氫氧化鈣——一種強堿性物質，俗稱熟石灰或消石灰，并且此過程伴隨著大量熱量釋放。由于這些特性，氧化鈣還表現出顯著的腐蝕性。

關于氧化鈣的具體合成方法未在原文中給出詳細信息，但可以推斷出其主要是通過特定的工業流程來生產的。

合成高純氧化鈣的方法

高純氧化鈣的合成方法主要通過高純硝酸鈣與高純碳酸銨反應生成碳酸鈣，隨后經脫水和高溫灼燒制得。該方法確保最終產物的高純度（99.999%）。

合成步驟

原料制備：使用高純硝酸鈣和高純碳酸銨進行化學反應，生成高純碳酸鈣。

干燥處理：將生成的高純碳酸鈣在烘箱中進行烘干以去除水分。

高溫煅燒：將干燥后的高純碳酸鈣放入馬弗爐中，逐漸升溫進行煅燒，得到高純氧化鈣。

冷卻與保存：煅燒后的產品需稍冷并迅速置于干燥器內，以防吸濕。

關鍵條件

為了獲得99.999%的高純氧化鈣，必須確保使用的原材料——高純硝酸鈣和高純碳酸銨——具備相應的純度。

石灰石煅燒法

另一種生產氧化鈣的方法是使用石灰石煅燒法。該方法包括以下步驟：

預處理：將石灰石粗碎至150mm，篩除30-50mm以下的細渣。

燃料要求：無煙煤或焦炭的粒度應不超過50mm，且低熔點灰分含量不宜過多。加入量控制在石灰石重量的7.5-8.5%。

煅燒過程：將篩選好的石灰石和燃料按定時定量的方式從窯頂加入窯內，在900-1200℃下進行煅燒。

產品獲取：煅燒完成后，經過冷卻即得到成品氧化鈣。該過程中還會產生副產品二氧化碳。

測定方法

采用EDTA配位滴定法對氧化鈣的純度進行分析，確保其達到預期的高純度標準。

EDTA絡合滴定法是一種常用的分析測試技術，特別適用于測定樣品中的氧化鈣含量。該測定方法的原理是在特定的pH條件下，EDTA能與Ca2?形成更穩定的絡合物(CaY2?)，而這種穩定性高于鈣指示劑（HInd2?）與Ca2?所形成的絡合物。因此，當加入EDTA后，它會從鈣指示劑中奪取Ca2?，形成更穩定的EDTA-Ca2?絡合物，導致鈣指示劑的還原反應發生，從而呈現出本身的藍色。通過測量消耗了多少EDTA，我們就能計算出樣品中氧化鈣的含量。

對于某些特定類型的廢渣，如高爐渣、化鐵爐渣、普通鋼渣等，其中的干擾離子種類和含量都相對較少，因此可以直接使用三乙醇胺（TEA）來掩蔽其他元素，然后采用EDTA絡合滴定法進行氧化鈣的測定。

在實際操作中，首先需要將試樣使用氫氟酸和高氯酸進行分解，隨后使用氯化鉻酰揮發去除鉻元素。接下來，可以在鹽酸或高氯酸介質中使用氯化鍶來消除鋁、磷、硅、鈦、釩等元素的干擾。最后，采用空氣乙炔火焰，在422.7nm波長下進行原子吸收測定，以確定鈣的含量。這種方法的優點在于它具有高度的準確度和精密度，并且受到的干擾元素較少。

氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，這一過程涉及解離出的氫氧根離子和鈣離子。氫氧根離子能夠破壞微生物蛋白質，而鈣離子則通過使細菌蛋白質變性來抑制或殺滅病原微生物。這種消毒作用對多數細菌繁殖體有效，但對芽孢和結核桿菌無效。

在實際應用中，氧化鈣（生石灰）常被用作消毒劑，適用于地面、墻壁、糞池、糞堆以及污水溝等場所。通常，將生石灰與水混合制成10%-20%的石灰乳，然后用于涂刷廄舍墻壁、畜欄或其他場地，或與糞便混合以達到消毒目的。需要注意的是，石灰乳應現制現用，避免長時間儲存，因為長時間暴露于空氣中會吸收二氧化碳，轉化為無消毒作用的碳酸鈣，從而失效。若直接將生石灰粉撒在干燥地面上，則無法發揮消毒作用。

氧化鈣

在工業催化領域，氧化鈣不僅可作為催化劑、助催化劑和催化劑載體使用，還能促進重油的部分氧化反應。此外，它還可用于一氧化碳加氫制烯烴的催化過程，以及作為烴類脫氫反應的助催化劑和載體。

氧化鈣在工業、農業及建筑等多個領域中扮演著重要的角色。

工業應用方面，它被廣泛用于制造各種產品，如電石和漂白粉。在農業中，氧化鈣用于制造肥料，能夠中和土壤酸性，促進土壤結構的穩定，并可作為干燥劑使用。此外，它在燃燒過程中可以增強燃料的燃燒效果，同時作為熒光粉助熔劑和植物油脫色劑等。

建筑領域，石灰作為一種凝膠材料，傳統上被大量用于房屋、道路、地下工程以及各種土建項目。作為新型建筑材料的原料，石灰還廣泛應用于加氣混凝土、灰砂磚、保溫隔熱材料和石膏板等產品的制造中。

在藥劑和食品工業中，氧化鈣作為干燥劑和堿化劑具有重要用途。在食品工業中，它不僅作為食品添加劑用于調節酸堿度，還可以作為營養增補劑、面團調節劑和酵母原料等。

水處理領域，氧化鈣的應用同樣不容忽視。

氧化鈣廣泛應用于水處理，作為軟水劑和pH調節劑。在廢水處理中，它用于去除磷酸鹽和大多數重金屬，降低生物需氧量，殺滅細菌和病毒，以及從水中除氨等。在水處理領域的用量僅次于冶金工業中的消耗量。