Применение негашеной извести. Негашеная известь: виды и применение

Известь, или оксид кальция – это химическое вещество, получаемое в результате переработки известняка. Она нашла свое применение в строительстве, и множестве других сферах. Это обусловлено ее свойством скрепления мелких частиц песка, дезинфекции, высокой скорости поглощения влаги и бурному течению химической реакции с водой, в результате которой выделяется тепло.

Как производится известь

Процесс получения извести начинается со сбора известняка. Данная каменистая порода добывается открытым способом в карьерах путем проведения взрывов. Известняк доставляется на производство, где осуществляется его обжиг. Сначала каменные глыбы разрушаются с помощью дробильной установки на более мелкие куски. Размолотая порода калибруется по размеру, поскольку для обжига требуется использование сырья одинакового сечения. При нагревании породы до температуры +800 градусов из нее начинается активное выделение углекислого газа. Термическое разложение известняка заканчивается при температуре +1200 градусов. В результате чего образовывается негашеная известь, также известная как оксид кальция.

Изначально готовый материал представляет собой груду белого цвета, которая уже пригодна к использованию, но еще обладает не достаточными удобствами для применения. В связи с этим проводится ее помол в порошок. Именно он является готовым продуктом производства.

Виды извести

Изначально при переработке известняка осуществляется производство негашеной извести. В таком виде она имеет повышенные щелочные свойства, что затрудняет использование во многих сферах. В связи с этим осуществляется ее переработка в другие агрегатные виды:

Гашеная.
Хлорная.
Натриевая.

Гашеная

В первую очередь осуществляется переработка оксида кальция для получения гашеной извести. Для этого негашеное сырье заливается обычной водой. В результате начинается активная химическая реакция, от которой осуществляется сильное выделение тепла. После ее окончания может быть получено 2 продукта – известковое молоко или тесто. Молоко представляет собой жидкость, в которой присутствует большой объем воды. Свое название она получила благодаря белому цвету. Что касается известкового теста, то оно получается если воды было добавлено меньше, поэтому ее концентрации недостаточно, чтобы добиться жидкого состояния.

При реализации гашеной извести обычно применяется агрегатное состояние теста, которое также именуется как известковая паста. Материал продается в запаянных герметичных полиэтиленовых пакетах весом от 2 кг и более.

Хлорная

Данная разновидность извести получается в результате смеси гидрохлорида или хлорида с гидроксидом кальция, так называемой гашеной известью. Данное вещество является мощным отбеливающим средством, изобретенным еще в 1799 году. Его альтернативными названиями являются белильная известь или просто хлорка. Это активное вещество, относящиеся ко второму классу опасности. В связи с этим при его применении требуется предельная внимательность.

Натриевая

Данная разновидность извести получается в результате смешивания гидроксида кальция и натрия. Обычно это делают в лаборатории. Для производства возможно использование и оксида кальция в количестве 2 части к 1 части чистого едкого натрия с добавлением воды. Масса смешивается, после чего вода выпаривается в железной емкости. Получаемый в результате камень разбивается и просеивается через сито. Данное вещество хранится только в хорошо закрытых сосудах с минимальным контактом воздухом. Это обусловлено свойством поглощения натриевой известью углекислого газа. Качество данного материала оценивается в результате нагрева после смешивания с сахаром. В результате термообработки смесь не должна выделять запах аммиака. При его присутствии это говорит о наличии азотнокислых солей, являющихся нежелательной примесью.

Сферы использования извести

Направление применения каждой разновидности извести отличается, что обусловлено разными химическими свойствами каждой из них. В первую очередь у них наблюдается отличие по щелочной реакции.

Применение негашеной извести

Оксид кальция встречается в продаже в виде белого кристаллического порошка. Он плохо растворяется в воде, оставляя осадок. Данное вещество входит в основу силикатного кирпича и строительные растворы для кирпичной кладки. Нередко этот материал применяют для получения гашеной извести, сфера использования которой более широка. Для этого осуществляется смешивание готового продукта с водой. Полученный в результате раствор сразу пригоден к применению. Чаще всего оксид кальция используют для получения известкового цемента, но с появлением более современных материалов надобность в нем уменьшилась.

Вещество нашло свой отклик и в лабораторной практике. Его используют в качестве дешевого агента, способного быстро впитывать излишнюю жидкость растворов. Из негашеной извести делают химпакеты для разогрева консервов в солдатских и туристических сухпайках. Оксид кальция помещается в полиэтиленовый пакет рядом с законсервированным продуктом, который нужно разогреть. В пакет добавляется вода, после чего осуществляется бурная химическая реакция с выделением тепла. В результате обед разогревается.

Оксид кальция также используется в пищевой промышленности. Потребителям он более известен как добавка Е529. Конечно, она не добавляется в продукты для непосредственного употребления, но применяется в химических реакциях, к примеру, на этапе переработки свеклы в сахар-песок.

Использование гашеной извести

Гидроксид кальция более распространен. Его можно приобрести в виде влажного теста помещенного в герметичные пакеты. Основное предназначение данного материала заключается в побелке помещений. Именно этим веществам окрашиваются в белый цвет бордюры и стволы деревьев. При смешивании части гидроксида кальция с водой и четырьмя частями песка получается раствор для кладки кирпича и камня. Сейчас от данного материала уже практически отказались, поскольку по прочности он уступает хорошему цементу. Кроме этого застывший раствор постоянно поглощает и отдает влагу. Это приводит к его разрушению при отрицательных температурах.

Гашеная известь, также как и негашеная, может применяться при производстве силикатного кирпича. Также она используется при дублении кож, с целью увеличения их мягкости. Гидроксид кальция используется и в пищевой промышленности, где он более известен как добавка Е526.

При осуществлении побелки необходимо провести смешивание гашеной извести с водой для получения молока. Суспензия может наноситься или с помощью . Если дать ей отстояться, то присутствующая известковая взвесь осядет на дно. В результате вещество расслоится на прозрачную воду вверху и осадок. Очищенная таким образом жидкость называется известковая вода. Данный раствор является индикатором углекислого газа. Вода мутнеет, обретая белесый цвет при контакте с ним.

Использование гашеной извести характерно и для стоматологии. В частности с ее помощью осуществляется дезинфекция корневых каналов зубов. Множество химических веществ изготовляют из гидроксида кальция, к примеру, бордосская жидкость и другие фунгициды.

Назначение хлористой извести

Хлорка используется как отбеливающее и дезинфицирующее вещество. С ее помощью осуществляется стирка тканей с целью придания им белого цвета. При добавлении воды получаемый раствор применяется для обработки зон с повышенной концентрацией бактерий. Практически все химические вещества для чистки унитазов содержит в себе хлорную известь.

Хлорка также добавляется в водопроводную воду. Этот процесс более известен как хлорирование. Его применяют для проведения дезинфекции коммуникационных труб. Чаще всего этот метод используется в жаркий сезон в период всплеска развития бактерий. Насыщенная известью вода имеет характерный запах хлорки. Несмотря на это такой способ дезинфекции используется чаще всего, поскольку относится к самым дешевым и эффективным. При нахождении такой воды на открытом воздухе активные частицы хлора в результате контакта с ним нейтрализуются. После этого воде возвращаются нормальные свойства.

Применение натриевой извести

Сфера применения извести в такой форме самая скромная. Данное вещество имеет высокое поглощение углекислого газа, благодаря чего его используют в качестве его уловителя в замкнутых системах. Оно встречается в противогазах и водолазном снаряжении. Такая известь, всего в количестве 5 кг, способна поглотить весь углекислый газ, который выделяет человек в результате дыхания за сутки. Раньше она применялась в космических кораблях, но данная технология отошла в прошлое.

Особенности работы с известью

Все разновидности извести являются опасными веществами, обладающими сильными щелочными свойствами. В связи с этим при работе с ними требуется позаботиться о наличии индивидуальных средств защиты. Важно предотвратить контакты вещества с открытыми участками кожи. На руках необходимо применять резиновые перчатки. Используя гашеную и негашеную известь в идеале пользоваться индивидуальными средствами защита дыхательных путей.

Подавляющее большинство материалов, содержащих известь, лучше избегать. Одним из немногих исключений является силикатный кирпич, который в результате проведения обработки с обжигом теряет щелочные свойства своего компонента.

При применении известкового молока с целью побелки нужно учитывать, что при его нанесении на поверхность, та становится слегка сероватой. Белизна проявляется постепенно только при высыхании.

Штукатурные растворы на основе извести не могут использоваться во влажных помещениях, таких как ванная комната, подвал и так далее. Они обладают довольно высокой пористостью, поэтому плохо подходят для нежной финишной отделки, такой как покраска или поклейка обоев.

В строительстве использовали только в гашеном виде. И. В. Смирнов в тридцатые годы предложил применять вещество по-другому. Он, а впоследствии Осип Б. В. показали, что в определенных условиях может происходить гидратное твердение материала. Этот процесс подобен затвердению портландцемента либо гипса.

Общая информация

Известь - это общепринятое во всем мире понятие, условно объединяющее продукты обжига (и переработки впоследствии) мела, известняка и других Классификация осуществляется в соответствии с химическим составом. Как правило, под словом "известь" имеется в виду известь негашеная и продукт взаимодействия ее с водой. Данный материал может быть в порошкообразном, молотом виде или в виде теста. Формула негашеной извести - СаО. Это соединение является продуктом обжига пород, в которых выступает в качестве основного химического компонента. Он активно взаимодействует с водой. В результате гидратации образуется известь гашеная - Са (ОН) 2 .

Классификация

В соответствии с химическим составом разделяют смесь воздушную (состоящую преимущественно из окисей магния и кальция) и гидратную (содержащую большое количество окислов железа, алюминия и кремния). В промышленности используется известь негашеная строительная комовая и порошкообразная. Последняя подразделяется также на два вида. Первый - известь негашеная молотая. Второй вид получают путем применения специальной технологии. Методом гашения магнезиальной, кальциевой и доломитовой извести с использованием ограниченного количества воды получают гашеную известь (пушонку). Существуют и другие виды. К ним, в частности, относят хлорную и натровую известь.

Производство

Изготавливается известь строительная негашеная с использованием природных кальциево-магниевых пород. Они в основном включают в себя и магния. В их состав входят также примеси глины и песка. Во время термической обработки (при нагревании) в печи до температуры от 800 до 1200 градусов кальциево-магниевые породы начинают разлагаться. В результате этого процесса образуются (MgO) и кальция (СаО), а также углекислый газ.

Технология получения смеси тонкого помола

Известь негашеная молотая получается в результате перемалывания смеси в обычных шаровых мельницах. Их работа осуществляется в замкнутом цикле с выделяющим частицы необходимых размеров сепаратором. В ряде случаев в агрегат помещают два сепаратора последовательно. Это существенно увеличивает производительность. На сегодняшний день вопросы по тонкому измельчению извести недостаточно разработаны. В процессе выбора мельниц и схем помола необходимо учитывать в первую очередь степень обжига материала (сильно-, средне- либо мягкообожженный продукт). Обязательно принимается во внимание и наличие пережога, недожога, присутствие твердых включений. Сильно- и среднеобожженную известь целесообразнее измельчать, воздействуя на ее частицы истиранием и ударом. Это и происходит в шаровых мельницах. Следует отметить, что склонность твердых частиц к агрегации требует коротких мельниц и быстрого выведения из общей массы измельчаемой смеси тонких фракций, а также использования методов, снижающих агрегацию.

Применение негашеной извести и ее продуктов

Данное вещество достаточно широко используется в разных сферах человеческой деятельности. К наиболее крупным потребителям следует отнести: сельское хозяйство, сахарную, химическую, целлюлозно-бумажную промышленность. Используется СаО и в строительной индустрии. Особое значение соединение имеет в сфере экологии. Известь используется для очистки от оксида серы дымовых газов. Соединение также способно смягчать воду и осаждать присутствующие в ней органические продукты и вещества. Кроме того, применение негашеной извести обеспечивает нейтрализацию природных кислых и сточных вод. В сельском хозяйстве при контакте с почвами соединение устраняет кислотность, вредную для культурных растений. Известь негашеная обогащает грунт кальцием. За счет этого повышается обрабатываемость земли, ускоряется гниение гумуса. Вместе с этим сокращается необходимость внесения азотных удобрений в больших дозах.

Гидратная смесь применяется в птицеводстве и животноводстве для подкормки. Так устраняется в рационе. Кроме того, соединение используют для улучшения общих санитарных условий при содержании и разведении скота. В химической промышленности гидратная известь и сорбенты применяются для получения фторида и гидрохлорида кальция. В нефтехимической промышленности соединение нейтрализует кислые гудроны, а также выступает в качестве реагента в основном неорганическом и органическом синтезе. Достаточно широко используется известь в строительстве. Это обусловлено высокой экологичностью материала. Смесь используют при приготовлении вяжущих материалов, бетонов и растворов, производства изделий для строительства.

Известь негашеная тонкоизмельченная. Преимущества

Известь негашеная, как уже было выше сказано, используется при изготовлении бетонов и растворов. Это соединение обладает рядом преимуществ. В частности, в сравнении с гидратной известью в виде теста либо порошка, тонкоизмельченная смесь не оставляет отходов. При этом все ее компоненты во время твердения используются наиболее рационально. Известь негашеная молотая отличается меньшей водопотребностью. Кроме того, ее удельная поверхность также значительно меньше. В связи с этим "удобоукладываемость" бетона либо раствора на основе СаО получается при сниженном объеме воды. Уменьшение водопотребности бетонных и растворных смесей способствует повышению их прочности во время твердения. При гидратации в уже приготовленных смесях известь связывает больше воды (при переходе в гидрат - до 32%). Это способствует получению изделий, бетонов и растворов повышенной плотности и прочности. В процессе гидратного твердения негашеной молотой извести отмечается выделение значительного количества теплоты. В связи с этим изделия на основе этого соединения при пониженных (ниже нуля) температурах твердеют спокойнее и обладают лучшими показателями прочности, поскольку окружающие условия обеспечивают быстрый отвод теплоты и снижение термических напряжений. Именно эти преимущества обуславливают широкое применение СаО в строительной индустрии.

Как получают качественные бетонные и растворные смеси?

При гидратном твердении негашеной молотой извести хорошие результаты возможны при соблюдении ряда условий. Во-первых, смесь должна быть тонкого помола. Необходимо также соблюдение определенного соотношения извести и воды. В процессе твердения необходим оптимальный отвод теплоты или следует применять иные методы, не допускающие разогревание твердеющих бетонов либо растворов до температур, способных вызвать интенсивное испарение влаги (в особенности при кипении). Немаловажно также прекращение перемешивания смеси на определенном этапе процесса гидратации извести.

Хранение и стоимость

Цена извести негашеной зависит от сорта, вида и количества, в котором нужен материал. Так, например, стоимость мешка составляет от 300-400 рублей, а тонны - от 8-10 тыс. рублей. Хранение продукта осуществляется на складах с механизированной выгрузкой и загрузкой. Продолжительность содержания соединения не должна быть больше пяти-десяти суток (во избежание карбонизации и гидратации оксида кальция). Потребителю известь негашеная комовая или молотая отправляется в контейнерах, битуминизированных мешках или в вагонах, оборудованных для ее транспортировки, либо в автоцементовозах. Упаковка в мешки осуществляется с использованием современных агрегатов со встряхивающими устройствами. В мешках продукт следует хранить не дольше пятнадцати дней.

Известь традиционно используется в 2 разновидностях - как гашеная и негашеная. Что представляют собой тот и другой материалы?

Что представляет собой гашеная известь?

Известь - это материал, который получается посредством обжига горной породы, относящейся к категории карбонатных. Это может быть, к примеру, известняк или же мел. Известь состоит в основном из оксидов или гидроксидов (в зависимости от конкретного типа материала) таких металлов, как кальций и магний (как правило, наибольший объем занимает оксид или гидроксид кальция). Рассматриваемый материал широко применяется в строительстве.

Если говорить о гашеной разновидности извести, то представлена она в виде щелочного вещества - гидроксида кальция. Данный материал выглядит чаще всего как белый мелкий порошок, слабо растворяющийся в воде. Его температура на ощупь примерно соответствует температуре окружающего воздуха.

Непосредственно гашение извести осуществляется при смешивании негашеной - то есть оксида кальция - с водой. Данная процедура сопровождается ощутимым тепловыделением - порядка 67 кДж на моль.

Гашеная известь - материал, который может применяться:

как составная часть побелки;
для защиты деревянных конструкций от разрушения и возгорания;
в целях приготовления различных строительных растворов;
для снижения жесткости воды;
при производстве различных удобрений;
как пищевая добавка;
в целях дезинфекции при стоматологических процедурах.

Изучим теперь более подробно специфику основного сырья, используемого для получения гидроксида кальция, то есть негашеной извести.

Что представляет собой негашеная известь?

Рассматриваемое вещество представляет собой, таким образом, оксид кальция. В промышленности данный материал в общем случае получается посредством термической обработки известняка, то есть карбоната кальция.

При взаимодействии с водой негашеная известь превращается в гашеную - при этом, как мы отметили выше, происходит выделение тепла. При смешении с кислотами рассматриваемое вещество образует соли. Если его сильно нагреть с углеродом, то сформируется карбид кальция.

Используется негашеная известь чаще всего:

как сырье при выпуске силикатного кирпича;
как огнеупорный материал;
как и гашеная известь - в качестве пищевой добавки;
для очистки дымовых газов от диоксида серы.

Известны и другие способы применения рассматриваемого материала. Например - как основное «разогревающее» вещество в специализированной посуде, которая самостоятельно нагревает напитки.

Выглядит негашеная известь чаще всего как гранулированный сыпучий материал. Если его пощупать без перчаток, то можно ощутить тепло, так как вещество сразу же вступает в реакцию с влагой на поверхности кожи рук - данный процесс сопровождается тепловыделением.

Сравнение

Главное отличие гашеной извести от негашеной - химическая формула. Первое вещество представляет собой щелочь, гидроксид кальция. Второе - оксид кальция (при смешении с водой оно вместе с тем образует гашеную известь, которая, в свою очередь, слабо взаимодействует с водой).

Определив, в чем разница между гашеной и негашеной известью, зафиксируем выводы в таблице.

Ее применение.

Гашеная известь (формула – Ca(OH)2) является сильным основанием. Может часто встречаться в некоторых источниках под названием гидроксида кальция или "пушонки".

Свойства: Представлена белым порошком, который мало растворим в воде. Чем меньше температура среды, тем меньше растворимость. Продуктами его реакции с кислотой являются соответствующие соли кальция. Например, при опускании гашеной извести в серную кислоту получатся сульфат кальция и вода. Если оставить раствор "пушонки" на воздухе, то она будет взаимодействовать с одной из составляющих последнего – углекислым газом. При данном процессе раствор мутнеет. Продукты этой реакции представлены карбонатом кальция и водой. Если продолжать барботацию углекислого газа, реакция закончится образованием гидрокарбоната кальция, который разрушается при повышении температуры раствора. Гашеная известь и угарный газ будут взаимодействовать при t около 400оС, его продуктами станут уже известный карбонат и водород. Вещество может реагировать и с солями, но только в том случае, если процесс закончится выпадением осадка, например, если смешать "пушонку" с сульфитом натрия, то продуктами реакции станут гидроксид натрия и сульфит кальция.

Из чего делают известь: Само название "гашеная" уже говорит о том, что для получения этого вещества что-то погасили. Как всем известно, любое химическое соединение (да и вообще что-либо) обычно гасят водой. А ей есть с чем реагировать. В химии существует вещество с названием "негашеная известь". Так вот, добавляя к ней воду, получают искомое соединение.

Применение: Гашеную известь используют для побелки любого помещения. Также с ее помощью смягчают воду: если добавить "пушонку" к гидрокарбонату кальция, то образуется оксид водорода и нерастворимый осадок – карбонат соответствующего металла. Гашеную известь применяют в дублении кож, каустификации карбонатов натрия и калия, получении соединений кальция, различных органических кислот и множества других веществ.

С помощью раствора "пушонки" – небезызвестной известковой воды – можно обнаружить наличие углекислого газа: при реакции с ним она мутнеет (фото). Стоматология не может обойтись без обсуждаемого сейчас гидроксида кальция, ведь благодаря ему в этой отрасли медицины можно дезинфицировать корневые каналы зубов. Также с помощью гашеной извести делают известковый строительный раствор, смешивая ее с песком. Подобная смесь использовалась еще в древние времена, тогда без нее не обходилась ни одна строительная кладка. Однако сейчас из-за ненужного выделения воды при реакции "пушонки" с песком данный раствор успешно заменяют цементом. С помощью гидроксида кальция производят известковые удобрения, также он является пищевой добавкой E526… И еще многие отрасли не могут обойтись без его использования.

Негашеная известь – Негашеная известь (неочищенный оксид кальция) получается кальцинированием известняка, содержащего очень мало глины или не содержащего ее совсем. Она очень быстро соединяется с водой, выделяя значительное количество тепла и образуя гашеную известь (гидроксид кальция).

Известь негашеная имеет множество полезных свойств, за счет этого находит широкое применение в строительстве, промышленности сельском хозяйстве.

Свойства: мелкопористые куски СаО размером 5…10 см, получаемые после обжига сырья, средняя плотность 1600…1700 кг/м3.
В зависимости от содержания оксида магния воздушную известь разделяют на кальциевую (70…90 % СаО и до 5 % МО), магнезиальную (до 20% М§0) и высокомагнезиальную или доломитовую (М§0 от 20 до 40 %).
Негашеную воздушную известь выпускают трех сортов. В зависимости от времени гашения извести всех сортов различают: быстрогасящуюся известь (время гашения до 8 мин); среднегасяющуюся (до 25 мин), медленногасящуюся (свыше 25 мин).

Строительная воздушная известь разделяется на три сорта.
Плотность негашеной извести колеблется в пределах 3,1-3,3 г/см3 и зависит главным образом от температуры обжига, наличия примесей, недожога и пережога.
Плотность гидратной извести зависит от степени ее кристаллизации и равна для Са(ОН)2, кристаллизованной в форме гексагональных пластинок, 2,23, аморфной - 2,08 г/см3.
Объемная масса комовой негашеной извести в
куске в большой мере зависит от температуры обжига и возрастает с 1,6 г/см3 (известь, обожженная при температуре 800° С) до 2,9 г/см3 (длительный обжиг при температуре 1300° С).
Объемная масса для других видов извести следующая: для молотой негашеной извести в рыхлонасып-ном состоянии 900-1100, в уплотненном 1100-1300 кг/м3; для гидратной извести (пушёнки) в рыхлонасыпном состоянии - 400-500, в уплотненном 600-700 кг/м3; для известкового теста-1300-1400 кг/м3.
Пластичность, обусловливающая способность вяжущего придавать строительным растворам и бетонам удо-бообрабатываемость, -важнейшее свойство извести. Пластичность извести связана с ее высокой водоудержи-вающей способностью. Тонкодисперсные частички гидрата окиси кальция, адсорбционно удерживая на своей поверхности значительное количество воды, создают своеобразную смазку для зерен заполнителей в растворной или бетонной смеси, уменьшая трение между ними. Вследствие этого известковые растворы обладают высокой удобообрабатываемостью, легко и равномерно распределяются тонким слоем на поверхности кирпича или бетона, хорошо сцепляются с ними, отличаются водо-удерживающей способностью даже при нанесении на кирпичные и другие пористые основания.

Применение: Данное вещество достаточно широко используется в разных сферах человеческой деятельности. К наиболее крупным потребителям следует отнести: черную металлургию, сельское хозяйство, сахарную, химическую, целлюлозно-бумажную промышленность. Используется СаО и в строительной индустрии. Особое значение соединение имеет в сфере экологии. Известь используется для очистки от оксида серы дымовых газов. Соединение также способно смягчать воду и осаждать присутствующие в ней органические продукты и вещества. Кроме того, применение негашеной извести обеспечивает нейтрализацию природных кислых и сточных вод. В сельском хозяйстве при контакте с почвами соединение устраняет кислотность, вредную для культурных растений. Известь негашеная обогащает грунт кальцием. За счет этого повышается обрабатываемость земли, ускоряется гниение гумуса. Вместе с этим сокращается необходимость внесения азотных удобрений в больших дозах.

Гидратная смесь применяется в птицеводстве и животноводстве для подкормки. Так устраняется недостаток кальция в рационе. Кроме того, соединение используют для улучшения общих санитарных условий при содержании и разведении скота. В химической промышленности гидратная известь и сорбенты применяются для получения фторида и гидрохлорида кальция. В нефтехимической промышленности соединение нейтрализует кислые гудроны, а также выступает в качестве реагента в основном неорганическом и органическом синтезе. Достаточно широко используется известь в строительстве. Это обусловлено высокой экологичностью материала. Смесь используют при приготовлении вяжущих материалов, бетонов и растворов, производства изделий для строительства.

Коррозия металлов и способы защиты от коррозии

Коррозия металлов - процесс разрушения металлов и сплавов вследствие химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой, в результате которого металлы окисляются и теряют присущие им свойства. Коррозия - враг металлических изделий. Ежегодно в мире в результате коррозии теряется 10…15% выплавляемого металла, или 1… 1,5% всего металла, накопленного и эксплуатируемого человеком.

Химическая коррозия - разрушение металлов и сплавов в результате окисления при взаимодействии с сухими газами при высоких температурах или с органическими жидкостями - нефтепродуктами, спиртом и т. п.

Электрохимическая коррозия - разрушение металлов и сплавов в воде и водных растворах. Для развития коррозии достаточно, чтобы металл был просто покрыт тончайшим слоем адсорбированной воды (влажная поверхность). Из-за неоднородности строения металла при электрохимической коррозии в нем образуются гальванические пары (катод - анод), например между зернами (кристаллами) металла, отличающимися один от другого химическим составом. Атомы металла с анода переходят в раствор в виде катионов. Эти катионы, соединяясь с анионами, содержащимися в растворе, образуют на поверхности металла слой ржавчины. В основном металлы разрушаются от электрохимической коррозии.

Коррозия металлов наносит большой экономический ущерб, вследствие коррозии выходят из строя оборудование, машины, механизмы, разрушаются металлические конструкции. Особенно сильно подвержен коррозии оборудования, контактирующего с агрессивной средой, например растворами кислот, солей.

При обычных условиях металлы могут вступать в химические реакции с веществами, содержащимися в окружающей среде, – кислородом и водой. На поверхности металлов появляются пятна, металл становится хрупким и не выдерживает нагрузок. Это приводит к разрушению металлических изделий, на изготовление которых было затрачено большое количество сырья, энергию и количество человеческих усилий.
Коррозией называют самопроизвольное разрушение металлов и сплавов под воздействием окружающей среды.
Яркий пример коррозии – ржавчина на поверхности стальных и чугунных изделий. Ежегодно из-за коррозии теряют около четверти всего производимого в мире железа. Затраты на ремонт или замену судов, автомобилей, приборов и коммуникаций, водопроводных труб во много раз превышают стоимость металла, из которого они изготовлены. Продукты коррозии загрязняют окружающую среду и негативно влияют на жизнь и здоровье людей.
Химическая коррозия происходит в различных химических производствах. В атмосфере активных газов (водорода, сероводорода, хлора), в среде кислот, щелочей, солей, а также в расплавах солей и других веществ происходят специфические реакции с привлечением металлических материалов, из которых сделаны аппараты, в которых осуществляется химический процесс. Газовая коррозия происходит при повышенных температурах. Под ее влияние попадают арматура печей, детали двигателей внутреннего сгорания. Электрохимическая коррозия происходит, если металл содержится в любом водном растворе.
Наиболее активными компонентами окружающей среды, которые действуют на металлы, является кислород О2, водяной пар Н2О, карбон (IV) оксид СО2, серы (IV) оксид SО2, азота (IV) оксид NО2. Очень сильно ускоряется процесс коррозии при контакте металлов с соленой водой. По этой причине корабли ржавеют в морской воде быстрее, чем в пресной.
Суть коррозии заключается в окислении металлов. Продуктами коррозии могут быть оксиды, гидроксиды, соли и т.д. Например, коррозии железа можно схематично описать следующим уравнением:
4Fe + 6H2O + 3O2 → 4Fe (OH) 3.
Остановить коррозию невозможно, но ее можно замедлить. Существует много способов защиты металлов от коррозии, но основным приемом является предотвращение контакта железа с воздухом. Для этого металлические изделия красят, покрывают лаком или покрывают слоем смазки. В большинстве случаев этого достаточно, чтобы металл не разрушался в течение нескольких десятков или даже сотен лет. Другой способ защиты металлов от коррозии электрохимическое покрытие поверхности металла или сплава другими металлами, устойчивых к коррозии (никелирование, хромирование, оцинковка, серебрение и золочение). В технике очень часто используют специальные коррозионностойкие сплавы. Для замедления коррозии металлических изделий в кислой среде также используют специальные вещества – ингибиторы.

Жизнь и деятельность А.М.Бутлерова

Александр Бутлеров родился в 1828 году в Бутлеровке – небольшой деревушке неподалеку от Казани, где находилось имение отца. Матери своей Саша не помнил, она умерла через 11 дней после его рождения. Воспитанный отцом, человеком образованным, Саша хотел во всем походить на него.

Сначала он ходил в пансион, а затем поступил в Первую казанскую гимназию, учителя которой были очень опытные, хорошо подготовленные, они умели заинтересовать учеников. Саша легко усваивал материал, так как с раннего детства его приучили к систематической работе. Особенно привлекали его естественные науки.

После окончания гимназии, вопреки желанию отца, Саша поступил на естественнонаучное отделение Казанского университета, правда, пока только слушателем, так как он был еще несовершеннолетним. Лишь в следующем, 1845 году, когда юноше исполнилось 17 лет, его фамилия появилась в списке принятых на первый курс.

В 1846 году Александр заболел тифом и чудом выжил, а вот заразившийся от него отец скончался. Осенью вместе с тетей они переехали в Казань. Постепенно молодость брала своё, к Саше вернулись и здоровье, и веселье. Молодой Бутлеров занимался с исключительным усердием, но, к своему удивлению, заметил, самое большое удовольствие доставляют ему лекции по химии. Лекции профессора Клауса его не удовлетворяли, и он стал регулярно посещать лекции Николая Николаевича Зинина, которые читались для студентов физико-математического отделения. Очень скоро Зинин, наблюдая за Александром во время лабораторных работ, заметил, что этот светловолосый студент необыкновенно одарен и может стать хорошим исследователем.

Бутлеров занимался успешно, но все чаще задумывался над своим будущим, не зная, что ему, в конце концов, выбрать. Заняться биологией? Но, с другой стороны, разве отсутствие ясного представления об органических реакциях не предлагает бесконечные возможности для исследования?

Чтобы получить ученую степень кандидата, Бутлеров должен был представить диссертацию по окончании университета. К этому времени Зинин уехал из Казани в Петербург и ему не оставалось ничего иного, как заняться естественными науками. Для кандидатской работы Бутлеров подготовил статью «Дневные бабочки Волго-Уральской фауны». Однако обстоятельства сложились так, что Александру все-таки пришлось вернуться к химии.

После утверждения Советом его ученой степени Бутлеров остался работать в университете. Единственный профессор химии Клаус не мог вести все занятия сам и нуждался в помощнике. Им стал Бутлеров. Осенью 1850 года Бутлеров сдал экзамены на ученую степень магистра химии и немедленно приступил к докторской диссертации «Об эфирных маслах», которую защитил в начале следующего года. Параллельно с подготовкой лекции Бутлеров занялся подробным изучением истории химической науки. Молодой ученый усиленно работал и в своем кабинете, и в лаборатории, и дома.

По мнению его теток, их старая квартира бала неудобной, поэтому они сняли другую, более просторную у Софьи Тимофеевны Аксаковой, женщины энергичной и решительной. Она приняла Бутлерова с материнской заботой, видя в нем подходящую партию для дочери. Несмотря на постоянную занятость в университете, Александр Михайлович оставался веселым и общительным человеком. Он отнюдь не отличался пресловутой «профессорской рассеянностью», а приветливая улыбка и непринужденность в обращении делали его желанным гостем повсюду. Софья Тимофеевна с удовлетворением замечала, что молодой ученый был явно не равнодушен к Наденьке. Девушка и в самом деле была хороша: высокий умный лоб, большие блестящие глаза, строгие правильные черты лица и какое-то особое обаяние. Молодые люди стали добрыми друзьями, а со временем начали все чаще ощущать необходимость быть вместе, делится самыми сокровенными мыслями. Вскоре Надежда Михайловна Глумилина – племянница писателя С.Т. Аксакова стала женой Александра Михайловича.

Бутлеров был известен не только как незаурядный химик, но и как талантливый ботаник. Он проводил разнообразные опыты в своих оранжереях в Казани и в Бутлеровке, писал статьи по проблемам садоводства, цветоводства и земледелия. С редкостным терпением и любовью наблюдал он за развитием нежных камелий, пышных роз, выводил новые сорта цветов.

4 июня 1854 года Бутлеров получил подтверждение о присуждении ему ученой степени доктора химии и физики. События разворачивались с невероятной быстротой. Сразу же после получения докторской степени Бутлеров был назначен исполняющим обязанности профессора химии Казанского университета. В начале 1857 года он стал уже профессором, а летом того же года получил разрешение на заграничную командировку.

Бутлеров прибыл в Берлин в конце лета. Затем он продолжил поездку по Германии, Швейцарии, Италии и Франции. Конечной целью его путешествия был Париж – мировой центр химической науки того времени. Его влекла, прежде всего, встреча с Адольфом Вюрцем. Бутлеров работал в лаборатории Вюрца два месяца. Именно здесь он начал свои экспериментальные исследования, которые в течение последующих двадцати лет увенчались открытиями десятков новых веществ и реакций. Многочисленные образцовые синтезы Бутлерова этанола и этилена, третичных спиртов, полимеризации этиленовых углеводородов лежат у истоков ряда отраслей промышленности и, таким образом, оказали на нее самое непосредственное стимулирующее влияние.

Занимаясь изучением углеводородов, Бутлеров понял, что они представляют собой совершенно особый класс химических веществ. Анализируя их строение и свойства, ученый заметил, что здесь существует строгая закономерность. Она и легла в основу созданной им теории химического строения.

Его доклад в Парижской академии наук вызвал всеобщий интерес и оживленные прения. Бутлеров говорил: «Может быть, настало время, когда наши исследования должны стать основой новой теории химического строения веществ. Эта теория будет отличаться точностью математических законов и позволит предвидеть свойства органических соединений». Подобных мыслей никто до сих пор не высказывал.

Через несколько лет, во время второй заграничной командировки, Бутлеров представил на обсуждение созданную им теорию. Сообщение он сделал на 36-м съезде немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере. Съезд состоялся в сентябре 1861года.

Он выступил с докладом перед химической секцией. Тема носила более чем скромное название: «Нечто о химическом строении тел».

Бутлеров говорил просто и ясно. Не вдаваясь в ненужные подробности, он познакомил аудиторию с новой теорией химического строения органических веществ: его доклад вызвал небывалый интерес.

Термин «химическое строение» встречался и до Бутлерова, но он переосмыслил его и применил для определения нового понятия о порядке межатомных связей в молекулах. Теория химического строения служит теперь основой всех без исключения современных разделов синтетической химии.

Итак, теория заявила своё право на существование. Она требовала дальнейшего развития, и где же, как не в Казани, следовало этим заниматься, ведь там родилась новая теория, там работал ее создатель. Для Бутлерова ректорские обязанности оказались тяжким и непосильным бременем. Он несколько раз просил освободить его от этой должности, но все его просьбы оставались неудовлетворенными. Заботы не покидали его и дома. Только в саду, занимаясь любимыми цветами, он забывал тревоги и неурядицы прошедшего дня. Часто вместе с ним в саду работал его сын Миша; Александр Михайлович расспрашивал мальчика о событиях в школе, и рассказывал любопытные подробности о цветах.

Наступил 1863 год – самый счастливый год в жизни великого ученого. Бутлеров был на правильном пути. Ему удалось впервые в истории химии получить самый простой третичный спирт – третичный бутиловый спирт, или триметилкарбинол. Вскоре после этого в литературе появились сообщения об успешно проведенном синтезе первичного и вторичного бутиловых спиртов.

Ученым был известен изобутиловый спирт еще с 1852 года, когда он был впервые выделен из природного растительного масла. Теперь уже ни о каком споре и речи быть не могло, так как существовало четыре различных бутиловых спирта, и все они – изомеры.

В 1862 – 1865 годах Бутлеров высказал основное положение теории обратимой изомеризации таутомерии, механизм которой, по Бутлерову, заключался в расщеплении молекул одного строения и соединении их остатков с образованием молекул другого строения. Это была гениальная мысль. Великий ученый утверждал необходимость динамического подхода к химическим процессам, то есть рассматривать их как равновесные.

Успех принес ученому уверенность, но в то же время поставил перед ним новую, более трудную задачу. Необходимо было применить структурную теорию ко всем реакциям и соединениям органической химии, а главное, написать новый учебник по органической химии, где все явления рассматривались бы с точки зрения новой теории строения.

Бутлеров работал над учебником почти два года без перерыва. Книга «Введение к полному изучению органической химии» вышла из печати тремя выпусками 1864 – 1866 годах. Она не шла ни в каком сравнение, ни с одним из известных тогда учебников. Этот вдохновенный труд был откровением Бутлерова – химика, экспериментатора и философа, перестроившего весь накопленный наукой материал по новому принципу, по принципу химического строения.

Книга вызвала настоящую революцию в химической науке. Уже в 1867 году началась работа по ее переводу и изданию на немецком языке. Вскоре после этого вышли издания почти на всех основных европейских языках. По словам немецкого исследователя Виктора Мейера, она стала «путеводной звездой» в громадном большинстве исследований в области органической химии.

С тех пор как Александр Михайлович закончил работу над учебником, он все чаще проводил время Бутлеровке. Даже во время учебного года семья по нескольку раз в неделю выезжала в деревню. Бутлеров чувствовал здесь себя свободным от забот и целиком отдавался любимым увлечениям: цветам и коллекциям насекомых.

Теперь Бутлеров меньше работал в лаборатории, но внимательно следил за новыми открытиями. Весной 1868 года по инициативе знаменитого химика Менделеева, Александра Михайловича пригласили в Петербургский университет, где он начал читать лекции и получил возможность организовать собственную химическую лабораторию. Бутлеров разработал новую методику обучения студентов, предложив ныне повсеместно принятый лабораторный практикум, в котором студенты обучались приемам работы с разнообразной химической аппаратурой.

Одновременно с научной деятельностью Бутлеров активно включается и в общественную жизнь Петербурга. В то время прогрессивную общественность особенно волновал вопрос об образовании женщин. Женщины должны иметь свободный доступ к высшему образованию! Были организованы Высшие женские курсы при Медико-хирургической академии, начались занятия и на Бестужевских женских курсах, где Бутлеров читал лекции по химии.

Многосторонняя научная деятельность Бутлерова нашла признание Академии наук. В 1871 год его избрали экстраординарным академиком, а три года спустя – ординарным академиком, что давало право получить квартиру в здании Академии. Там жил и Николай Николаевич Зинин. Близкое соседство еще больше укрепило давнюю дружбу.

Годы шли неумолимо. Работа со студентами стала для него слишком тяжела, и Бутлеров решил покинуть университет. Прощальную лекцию он прочитал 4 апреля 1880 года перед студентами второго курса. Они встретили сообщение об уходе любимого профессора с глубоким огорчением. Ученый совет принял решение просить Бутлерова остаться и избрал его ещё на пять лет.

Ученый решил ограничить свою деятельность в университете лишь чтением основного курса. И все-таки несколько раз в неделю появлялся в лаборатории и руководил работой.

Через всю жизнь Бутлеров пронес ещё одну страсть – пчеловодство. В своем имении он организовал образцовую пасеку, а в последние годы жизни настоящую школу для крестьян-пчеловодов. Своей книгой «Пчела, ее жизнь и правила толкового пчеловодства» Бутлеров гордился едва ли не больше, чем научными работами.

Бутлеров считал, что настоящий ученый должен быть и популяризатором своей науки. Параллельно с научными статьями он выпускал общедоступные брошюры, в которых ярко и красочно рассказывал о своих открытиях. Последнюю из них он закончил за полгода до смерти.

Известь по праву можно включить в перечень самых часто используемых человеком материалов. При этом мы применяем ее не только в отделочных работах, но и в целом ряде задач, где свойства извести подходят идеальным образом.

Называется данный материал гидроксид кальция. Получается из оксида кальция (негашеной извести) путем взаимодействия последнего с водой. Происходит, так называемая реакция гашения, которая может происходить и менее 8 минут и более 25 минут. В зависимости от этого известь, негашеная обычно представляющая собой комки серого оттенка, подразделяются на быстро-, средне- и медленногасящиеся.

Процесс гашения имеет химическую природу, и в ходе него выделяется большое количество тепла. Вода испаряется, и этот пар мы можем наблюдать в ходе процесса. При гашении извести получается пушонка либо тесто. Последнее имеет уникальные свойства, позволяя ему храниться в течение длительного времени в земле. Примечательно, что в этом случае технические характеристики материала только возрастают, так как в процессе хранения гасятся оставшиеся частицы.

Сферы применения гашеной извести

Побелка помещений и прочих поверхностей, включая стволы деревьев, защищаемых таким образом от вредителей;
Использование в кирпичной кладке. Чаще всего – в кладке печной. В этом случае можно говорить о высочайшей сцепляемости с кирпичной либо шлакобетонной поверхностью;
Применяется в качестве отделки по дереву. Однако в этом случае необходимо применение штукатурной сетки или дранки.
Приготовление известкового строительного раствора, который использовался с древних времен. Для приготовления раствора используется три-четыре части песка и одна часть гашеной извести. В процессе выделяется вода, что является недостатком, поэтому в помещениях, созданных с использованием этого раствора, всегда высокая влажность. Так что цемент почти полностью вытеснил этот раствор со временем;
Приготовление силикатного бетона. Данный бетон отличается от простого ускоренным временем застывания;
Производство хлорной извести;
Дубление кожи;
Нейтрализация кислых почв и производство удобрений. При этом внесение извести в почву происходит после вспушек в весенний и осенний период года;
Известковое молоко и известковая вода. Первое используется для приготовления смесей для борьбы с болезнями растений. А вторая – для обнаружения углекислого газа;
Стоматология. При помощи гашеной извести производят дезинфекцию каналов зубов;
Пищевая добавка E526.
На самом деле количества способов использования извести очень много. Мы перечислили лишь часть из них.

Как правильно хранить гашеную известь

В том случае, если речь идет о зимнем периоде, то хранение извести в земле производится не менее чем на 70-сантиметровой глубине. В этом случае тесто будет предохранено от замерзания.

В зависимости от назначения, тесто выдерживается в течение определенного времени. В случае с использованием в растворах для штукатурки, речь идет о выдерживании не менее месяца. Если же раствор будет участвовать в кладке, то хватит и двух недель.

Если вы готовите раствор на основе извести, то в этом случае идеальным решением станет постепенное добавление в тесто предварительно просеянного песка. Постепенно производится замешивание для образования однородной массы. Впоследствии можно процедить готовый раствор через сито, убрав все то, что мешает ему быть однородным;
Добавив в известковый раствор гипс, вы значительно увеличите время его схватывания. По подсчетам, в этом случае время схватывания составляет примерно 4 минуты. В случае с добавлением цемента твердение происходит в течение более длительного отрезка времени. Чистый раствор извести схватывается очень долго.

3 способа гашения извести

1 способ: Укладываются известковые комья слоями толщиной в 25 сантиметров. После этого их поливают водой и засыпают сверху влажным песком. Процесс гашения происходит примерно два дня, после чего известь можно использовать;
2 способ: В случае с известью среднего или медленного гашения. Выкапывается яма, на дно которой устанавливается емкость для раствора в виде деревянного ящика с заслонкой на дне, созданной с использованием мелкой сетки. Комья закладываются в ящик и заливаются водой. Вода подливается по мере распада фрагментов на более мелкие. Как только все фрагменты погашены, а конечный продукт является готовым известковым молоком, сливаем лишнюю воду, отодвинув заслонку. После чего известковая каша накрывается слоем песка в 10 сантиметров, что предохранит ее от высыхания;
3 способ: Пушенку можно приготовить, заливая известь водой в равных пропорциях. В процессе гашения смесь перемешивается. Однако при этом нужно быть осторожным и не наклоняться в периоды наивысшего выделения тепла, дабы не дышать парами.