生石灰:化學物質-中文百科頻道

結構

主要成分是氧化鈣（CaO）

石灰石主要成分是碳酸鈣CaCO3，而生石灰主要成分是CaO。

生石灰與水反應生成氫氧化鈣Ca(OH)2，即平常說的熟石灰。

方程式：CaO+H2O=Ca(OH)2

制備

原料

凡是以碳酸鈣為主要成分的天然岩石，如石灰岩、白垩、白雲質石灰岩等，都可用來生産石灰。

在實際生産中，為加快分解，煅燒溫度常提高到1000～1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅燒時窯中溫度分布不勻等原因，石灰中常含有欠火石灰和過火石灰。欠火石灰中的碳酸鈣未完全分解，使用時缺乏粘結力。過火石灰結構密實，表面常包複一層熔融物，溶化很慢。由于生産原料中常含有碳酸鎂(MgCO3)，因此生石灰中還含有次要成分氧化鎂(MgO)，根據氧化鎂含量的多少，生石灰分為鈣質石灰(MgO≤5%)和鎂質石灰(MgO>5%)。

生産工藝

原始的石灰生産工藝是将石灰石與燃料（木材）分層鋪放，引火煅燒一周即得。現代則采用機械化、半機械化立窯以及回轉窯、沸騰爐等設備進行生産。煅燒時間也相應地縮短，用回轉窯生産石灰僅需2～4小時，比用立窯生産可提高生産效率5倍以上。近年來，又出現了橫流式、雙斜坡式及燒油環行立窯和帶預熱器的短回轉窯等節能效果顯着的工藝和設備，燃料也擴大為煤、焦炭、重油或液化氣等。

用途

生石灰是采用化學吸收法除去水蒸氣的常用幹燥劑，也用于鋼鐵、農藥、醫藥、幹燥劑、制革及醇的脫水等。特别适用于膨化食品、香菇、木耳等土特産，以及儀表儀器、醫藥、服飾、電子電訊、皮革、紡織等行業的産品。

石灰和石灰石大量用做建築材料，也是許多工業的重要原料。石灰石可直接加工成石料和燒制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO，一般呈塊狀，純的為白色，含有雜質時為淡灰色或淡黃色。生石灰吸潮或加水就成為消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰經調配成石灰漿、石灰膏、石灰砂漿等，用作塗裝材料和磚瓦粘合劑。純堿是用石灰石、食鹽、氨等原料經過多步反應制得（索爾維法）。利用消石灰和純堿反應制成燒堿（苛化法）。利用純有1286處，其中大型礦床257處、中型481處、小型486處(礦石儲量大于8000萬噸為大型、4000～8000萬噸為中型、小于4000萬噸為小型)，共計保有礦石儲量542億噸，其中石灰岩儲量504億噸，占93%；大理岩儲量38億噸，占7%。保有儲量廣泛分布于除上海市以外29個省、直轄市、自治區，其中陝西省保有儲量49億噸，為全國之冠；其餘依次為安徽省、廣西自治區、四川(含重慶市)省，各保有儲量34～30億噸；山東、河北、河南、廣東、遼甯、湖南、湖北7省各保有儲量30～20億噸；黑龍江、浙江、江蘇、貴州、江西、雲南、福建、山西、新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肅13省各保有儲量20～10億噸；北京、甯夏、海南、西藏、天津5省各保有儲量2～5億噸。

性狀

生石灰中一般都含有過火石灰，過火石灰熟化慢，若在石灰漿體硬化後再發生熟化，會因熟化産生的膨脹而引起隆起和開裂。為了消除過火石灰的這種危害，石灰在熟化後，還應“陳伏”2周左右。

外形為白色（或灰色、棕白），無定形，在空氣中吸收水和二氧化碳。氧化鈣與水作用生成氫氧化鈣，并放出熱量。溶于酸水，不溶于醇。系屬無機堿性蝕物品，國家危規編号95006。生石灰與水會發生化學反應，接着就會立刻加熱到超100℃的高溫。

生石灰和熟石灰區别

石灰有生石灰和熟石灰之分。生石灰的主要成分是氧化鈣（CaO），将碳酸鈣（CaCO₃）含量高的石灰岩在通風的石灰窯中鍛燒至900℃以上即得。是有吸水性，可用作幹燥劑，我國民間常用以防止雜物回潮。

生石灰（CaO）與水反應生成氫氧化鈣的過程，稱為石灰的熟化或消化，與水反應（同時放出大量的熱），或吸收潮濕空氣中的水分，即成熟石灰，又稱消石灰。熟石灰在一升水中溶解1.56克（20℃），它的飽和溶液稱為石灰水，呈堿性，在空氣中吸收二氧化碳而成碳酸鈣沉澱。反應生成的産物氫氧化鈣稱為熟石灰或消石灰。

石灰熟化時放出大量的熱，體積增大1-2倍。煅燒良好、氧化鈣含量高的石灰熟化較快，放熱量和體積增大也較多。工地上熟化石灰常用兩種方法：消石灰漿法和消石灰粉法。

生石灰熟化後形成的石灰漿中，石灰粒子形成氫氧化鈣膠體結構，顆粒極細（粒徑約為1μm），比表面積很大（達10～30 m2/g），其表面吸附一層較厚的水膜，可吸附大量的水，因而有較強保持水分的能力，即保水性好。将它摻入水泥砂漿中，配成混合砂漿，可顯著提高砂漿的和易性。

石灰依靠幹燥結晶以及碳化作用而硬化，由于空氣中的二氧化碳含量低，且碳化後形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向内部滲透，也妨礙水分向外蒸發，因而硬化緩慢，硬化後的強度也不高，1：3的石灰砂漿28 d的抗壓強度隻有0.2～0.5 MPa。在處于潮濕環境時，石灰中的水分不蒸發，二氧化碳也無法滲入，硬化将停止；加上氫氧化鈣微溶于水，已硬化的石灰遇水還會溶解潰散。因此，石灰不宜在長期潮濕和受水浸泡的環境中使用。

石灰在硬化過程中，要蒸發掉大量的水分，引起體積顯著收縮，易出現幹縮裂縫。所以，石灰不宜單獨使用，一般要摻入砂、紙筋、麻刀等材料，以減少收縮，增加抗拉強度，并能節約石灰。

石灰具有較強的堿性，在常溫下，能與玻璃态的活性氧化矽或活性氧化鋁反應，生成有水硬性的産物，産生膠結。因此，石灰還是建築材料工業中重要的原材料。

石灰乳一般是在氧化鈣中加水生成的，因為氫氧化鈣溶解度不是很大，所以往往生成的是氫氧化鈣的懸濁液（即水溶液中還存在着沒有溶解的氫氧化鈣。

石灰漿用水稀釋後的混濁液，指石灰加入過量的水（約為石灰質量的2.5-3倍）後得到的漿體。

區别

熟石灰

石灰有生石灰和熟石灰之分。生石灰的主要成分是氧化鈣（CaO），白色固體耐火難溶。将（CaCO3）含量高的石灰岩在通風的石灰窯中鍛燒至900℃以上即得。是有吸水性，可用作幹燥劑，我國民間常用以防止雜物回潮。與水反應（同時放出大量的熱），或吸收潮濕空氣中的水分，即成熟石灰[氫氧化鈣Ca（OH）2，又稱“消石灰”。熟石灰在一升水中溶解1.56克（20℃），它的飽和溶液稱為“石灰水”，呈堿性，在空氣中吸收二氧化碳而成碳酸鈣沉澱。

與熟石灰的轉化與硬化

生石灰(CaO)與水反應生成氫氧化鈣的過程，稱為石灰的熟化或消化。反應生成的産物氫氧化鈣稱為熟石灰或消石灰。

石灰熟化時放出大量的熱，體積增大1—2．0倍。煅燒良好、氧化鈣含量高的石灰熟化較快，放熱量和體積增大也較多。工地上熟化石灰常用兩種方法：消石灰漿法和消石灰粉法。

生石灰熟化後形成的石灰漿中，石灰粒子形成氫氧化鈣膠體結構，顆粒極細(粒徑約為1μm)，比表面積很大(達10～30 m2/g)，其表面吸附一層較厚的水膜，可吸附大量的水，因而有較強保持水分的能力，即保水性好。将它摻入水泥砂漿中，配成混合砂漿，可顯着提高砂漿的和易性。

石灰在硬化過程中，要蒸發掉大量的水分，引起體積顯着收縮，易出現幹縮裂縫。所以，石灰不宜單獨使用，一般要摻入砂、紙筋、麻刀等材料，以減少收縮，增加抗拉強度，并能節約石灰。