CaO tồn tại ở dạng tinh thể rắn vón cục màu trắng

1.Vôi sống là gì?

Vôi sống còn có tên gọi khác là Canxi oxit, có công thức hóa học là CaO. Chúng tồn tại dưới dạng tinh thể rắn vón cục màu trắng hoặc dạng bột. Tuy nhiên khi có chứa tạp chất, hợp chất lại có màu xám hoặc vàng nhạt.

Với những tính chất lý hóa đặc trưng, vôi sống được ứng dụng khá phổ biến trong công nghiệp, đặc biệt là ngành chăn nuôi, thủy sản, phân bón, thuốc thú y, hay xử lý nước ở các ao hồ nuôi cá, tôm,…

2.Tính chất nổi bật của vôi sống

Vậy vôi sống có những tính chất nổi bật gì mà lại được ứng dụng phổ biến như vậy? Hãy cùng  tìm hiểu về tính chất vật lý và hóa học của canxi oxit nhé.

2.1.Tính chất vật lý

Như chúng ta đã biết, vôi sống là một oxit bazơ, tồn tại dưới dạng chất rắn ở nhiệt độ phòng, có dạng hòn hoặc bột mịn. Ít tan trong nước, có trọng lượng phân tử là 56.077, nhiệt độ nóng chảy ở 2572 độ C, tỷ trọng 3,350 g/cm3. Với chỉ số khúc xạ là 1,838 và hệ số giãn nở nhiệt là 0,148

Đặc biệt, vôi sống có thể hòa tan trong glycerin, axit, dung dịch sucrose và gần như không hòa tan trong ethanol.

2.2Tính chất hóa học

Do CaO là một oxit bazo nên chúng mang đầy đủ những tính chất sau đây:

• Tác dụng với nước

Canxi oxit dễ dàng hấp thụ carbon dioxide và nước trong không khí do nhạy cảm với độ ẩm, tạo thành canxi hidroxit – Ca(OH)₂.

CaO + H₂O →Ca(OH)₂

• Tác dụng với axit

Vôi sống tác dụng được với nhiều loại axit mạnh, tạo ra các hợp chất canxi gốc axit và nước.

• Tác dụng với axit

Không chỉ vậy, CaO còn có khả năng tác dụng với nhiều axit mạnh, tạo ra sản phẩm chứa hợp chất canxi gốc axit và nước.

CaO + H₂SO₄ →  CaSO₄ + H₂O

CaO + 2HCl  →  CaCl₂ + H₂O

CaO + HNO₃ →  Ca(NO₃)₂ + H₂O

• Canxi oxit tác dụng với bạc nitrat

CaO + 2AgNO₃ → Ca(NO₃)₂ + Ag²O

• Vôi sống phản ứng với oxit axit tạo ra muối

CaO + CO₂ →  CaCO₃

CaO + SO₂ →  CaSO₃

CaO + SO₃→  CaSO₄

3CaO + P₂O₅ → Ca₃(PO₄)₂

4CaO + 2Cl₂O → 4CaCl + 3O₂

3.Những phương pháp điều chế vôi sống hiệu quả

Để sản xuất vôi sống, người ta thường sử dụng những phương pháp như sản xuất với số lượng nhỏ bằng cách tạo ra các phản ứng trong phòng thí nghiệm, sản xuất công nghiệp bằng cách nung hỗn hợp đá vôi.

3.1.Điều chế bằng cách nung CaCO_₃

Ngoài nguyên liệu chính là đá vôi, cần chuẩn bị thêm một vài loại đá khác như đá dolomit và đá san hô.

Trước tiên, than cháy sinh ra khí CO₂ và tỏa nhiều nhiệt:

C + O₂ → CO₂

Nhiệt sinh ra phân hủy đá vôi:

CaCO₃  ↔ CaO + CO₂ – Q (nhiệt lượng)

Để tăng chất lượng vôi sống, trong quá trình sản xuất cần tạo độ thông thoáng trong lò vôi để CO₂ thoát ra dễ dàng.

3.2. Sử dụng CaCO_₃ với chất xúc tác HCl

Trước tiên, đế tạo ra sản phẩm là canxi clorua, cần cho canxi cacbonat tác dụng với axit hydrochloric. Sau đó, cho thêm amoniac để trung hòa, chờ hợp chất lắng đọng, lọc. Tiếp tục cho thêm natri bicarbonate để xảy ra phản ứng tạo kết tủa canxi cacbonat, khử nước bằng cách ly tâm, làm khô, nung và nghiền nát, sau đó sàng lọc để sản xuất CaO.

CaCO₃ + 2HCl →  CaCl₂ + CO₂ + H₂O

CaCl₂ + 2NH₃ · H₂O → 2NH₄Cl +  Ca(OH)₂

Ca (OH)₂+ NaHCO₃ → NaOH + CaCO3 + H₂O

CaCO₃ →  CaO + CO₂

4.Vôi sống có vai trò như thế nào trong đời sống con người?

Vôi sống đóng vai trò quan trong đời sống đặc biệt là các ngành công nghiệp như xây dựng, sản xuất, xử lý nước thải, sử dụng trong phòng thí nghiệm và nhiều ứng dụng khác.

4.1. Trong công nghiệp xây dựng

• Khi chưa có xi măng, người ta dùng vôi sống để xây dựng, với vai trò làm chất kết dính.

• Không chỉ vậy, khi CaO tác dụng với nước sẽ tạo ra vôi tôi, hỗn hợp này được ứng dụng trong các loại vữa để trét vết nứt, trám tường để tăng độ liên kết, bám dính.

4.2. Trong công nghiệp sản xuất

• Loại bỏ các tạp chất dưới dạng xỉ bằng cách tác dụng với muối silicat.

• Là một trong những thành phần quan trọng trong sản xuất thủy tinh, hợp kim, kim loại và một số kim loại màu khác.

• Vôi sống được ứng dụng để sản xuất tro soda, bột tẩy trắng và canxi cacbua.

• Được sử dụng làm chất trợ chảy cơ bản cho các loại men nung vừa và cao (ở nhiệt độ 1100 độ C), với vai trò giữ cho lớp men được bền, cứng, chống lại trầy xước và bền màu men.

• Ngoài ra, CaO được dùng trong sản xuất gốm, giúp sản phẩm tạo ra có độ cứng, nhẵn, ít bị trầy xước, giữ được màu men và có khả năng chịu được axit.

• Vôi sống có khả năng làm giảm độ nhớt với men có hàm lượng silica cao.

Đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp sản xuất

4.3. Dùng trong xử lý nước thải

• Vôi sống đóng vai trò làm chất giúp giảm độ chua hoặc loại bỏ các tạp chất như photphat,… trong xử lý nước thải và nước.

• Bên cạnh đó, CaO còn được dùng để kiểm soát ô nhiễm, bằng cách dùng trong các máy lọc hơi để xử lý một số chất lỏng có độc và khử các khí thải gốc lưu huỳnh.

Ứng dụng để loại bỏ các tạp chất trong xử lý nước thải

4.4. Trong phòng thí nghiệm

CaO là thuốc thử được dùng đa dạng trong phòng thí nghiệm

• CaO được sử dụng để làm thuốc thử phân tích, chất hấp thụ CO₂, thuốc thử có độ tinh khiết cao, thuốc thử phân tích phổ và khuếch tán trong sản xuất chất bán dẫn, sấy amoniac cùng khử nước trong phòng thí nghiệm.

4.5. Ứng dụng khác 

• Ngoài ra, vôi sống còn được dùng để sản xuất nước vôi trong, chế biến thực phẩm như ngâm các nguyên liệu khoai, cà rốt, bí, dừa,… để làm mứt.

• Do có khả năng hút ẩm nên vôi sống được ứng dụng làm chất hút ẩm trong mùa mưa ẩm ướt hoặc những trang trại gà, lợn, cây trồng.

Hợp chất có khả năng hút ẩm trong trang trại gà, lợn

5. Những lưu ý quan trọng khi sản xuất và sử dụng vôi sống

Khi sử dụng CaO:

• Do vôi sống khi tác dụng với nước sẽ tạo ra lượng nhiệt lớn và tỏa ra nhiều khí cacbonic. Đặc biệt, khi chúng tác dụng với da có thẻ gây đau, bỏng da và hoại tử. Nếu không may tiếp xúc với mắt sẽ gây đau đớn và mất thị lực nghiêm trọng.

Bảo quản hợp chất:

• Vôi cục không nên để quá lâu, tránh để vôi tác dụng với hơi nước trong không khí làm giảm chất lượng.

• Nghiền nhỏ, mịn hoặc tôi vôi sớm rồi bảo quản trong bao kín. Có thể ngâm trong các hố có lớp cát hoặc nước phủ bên trên, để hạn chế sự tiếp xúc giữa khí cacbonic và vôi.

• Trong trường hợp vôi bị hóa đá canxi cacbonat, vôi sẽ bị giảm chất lượng, làm giảm khả năng kết dính.

Phân biệt vôi tôi, đá vôi và vôi sống:

• Vôi sống là hợp chất hóa học, có công thức CaO, tồn tại ở dạng chất rắn, màu trắng. Khi tác dụng với nước tạo ra canxi hidroxit.

• Vôi tôi là hợp chất hóa học, có công thức Ca(OH)₂, là chất có dạng tinh thể không màu hoặc dạng bột màu trắng. Khi tác dụng với nước có thể thu được khí CaO.

• Đá vôi là một loại đá trầm tích, có công thức CaCO₃, thường bị lẫn tạp chất, ít gặp ở dạng tinh khiết.

Trên đây là những kiến thức xoay quanh Vôi sống là gì? Những tính chất, cách điều chế và ứng dụng quan trọng của CaO trong đời sống. Mặc dù hiện nay có rất nhiều đơn vị cung cấp CaO nhưng để đảm bảo an toàn, cũng như sử dụng sản phẩm chất lượng mang lại hiệu quả cao, bạn nên tìm hiểu kỹ trước khi lựa chọn đơn vị phù hợp. Hi vọng với những thông tin mà chúng tôi chia sẻ có thể phục vụ nhu cầu của bạn