कैल्शियम ऑक्साइड (काओ): संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

कैल्शियम ऑक्साइड (CaO) एक अकार्बनिक यौगिक आयनिक रूपों में कैल्शियम और ऑक्सीजन युक्त (नहीं है किया जाना है कैल्शियम के साथ CaO पेरोक्साइड उलझन में ₂)। दुनिया भर में इसे चूना के नाम से जाना जाता है, जो किसी भी अकार्बनिक यौगिक को डिजाइन करता है जिसमें कैल्शियम कार्बोनेट, ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड होते हैं, अन्य धातुओं जैसे कि सिलिकॉन, एल्यूमीनियम और लोहे के अलावा।

यह ऑक्साइड (या चूना) भी बोलचाल की भाषा में क्विकटाइम या स्लैक्ड चूने के रूप में संदर्भित किया जाता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह हाइड्रेटेड है या नहीं। क्विकलाइम कैल्शियम ऑक्साइड है, जबकि ढला हुआ चूना इसका हाइड्रॉक्साइड है। बदले में, चूना पत्थर (चूना पत्थर या कठोर चूना) वास्तव में एक अवसादी चट्टान है जो मुख्य रूप से कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO ₃) से बना होता है।

यह कैल्शियम के सबसे बड़े प्राकृतिक स्रोतों में से एक है और कैल्शियम ऑक्साइड के उत्पादन के लिए कच्चे माल का गठन करता है। यह जंग कैसे पैदा होती है? कार्बोनेट थर्मल अपघटन के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं; कैल्शियम कार्बोनेट को 825 leadC से अधिक तापमान पर गर्म करने से चूना और कार्बन डाइऑक्साइड बनता है।

उपरोक्त कथन इस प्रकार वर्णित किया जा सकता है: CaCO ₃ (s) → CaO (s) + CO ₂ (g)। क्योंकि पृथ्वी की पपड़ी चूना पत्थर और केल्साइट में समृद्ध है, और सीशेल्स (कैल्शियम ऑक्साइड के उत्पादन के लिए कच्चे माल) महासागरों और समुद्र तटों में प्रचुर मात्रा में हैं, कैल्शियम ऑक्साइड अपेक्षाकृत सस्ती अभिकर्मक है।

सूत्र

कैल्शियम ऑक्साइड का रासायनिक सूत्र सीएओ है, जिसमें कैल्शियम आयन एसिड (इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता) सीए ^{2+ की तरह है}, और ऑक्सीजन मूल आयन (इलेक्ट्रॉन दाता) हे ^{2- के रूप में है} ।

कैल्शियम +2 क्यों चार्ज किया जाता है? क्योंकि कैल्शियम आवर्त सारणी (श्री बेकाम्बरा) के समूह 2 से संबंधित है, और इसमें केवल दो वैलेंस इलेक्ट्रॉन उपलब्ध हैं जो बांडों के निर्माण के लिए उपलब्ध हैं, जो इसे ऑक्सीजन परमाणु तक देता है।

संरचना

ऊपरी छवि में कैल्शियम ऑक्साइड के लिए क्रिस्टलीय संरचना (मणि नमक प्रकार) का प्रतिनिधित्व किया जाता है। भारी लाल गोले Ca ²⁺ आयनों और सफेद गोले O ^2- आयनों के अनुरूप होते हैं ।

इस क्यूबिक क्रिस्टलीय व्यवस्था में, प्रत्येक Ca ²⁺ आयन छह O ^2- आयनों से घिरा होता है, जो अष्टधातु के छिद्रों में घिरा होता है जो उनके बीच बड़े आयनों को छोड़ते हैं।

यह संरचना इस ऑक्साइड के आयनिक चरित्र को अधिकतम रूप से व्यक्त करती है, हालांकि रेडी में उल्लेखनीय अंतर (लाल गोला सफेद से बड़ा है) यह एमजीओ की तुलना में एक कमजोर क्रिस्टलीय जाली ऊर्जा देता है।

गुण

शारीरिक रूप से, यह एक सफेद क्रिस्टलीय, मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के साथ गंधहीन ठोस है, जो इसके उच्च पिघलने बिंदु (2572)C) और क्वथनांक (2850)C) के लिए जिम्मेदार हैं। इसके अलावा, इसमें 55.958 ग्राम / मोल का आणविक भार और थर्मोल्यूमिनसेंट होने की दिलचस्प संपत्ति है।

इसका मतलब यह है कि एक लौ के लिए कैल्शियम ऑक्साइड का एक टुकड़ा एक तीव्र सफेद प्रकाश के साथ चमक सकता है, जिसे अंग्रेजी में लाइमलाइट के रूप में जाना जाता है, या स्पेनिश में, कैल्शियम प्रकाश। सीए ²⁺ आयन, आग के संपर्क में, एक लाल लौ की उत्पत्ति करते हैं, जैसा कि निम्नलिखित छवि में देखा जा सकता है।

लाइमलाइट या लाइमलाइट

घुलनशीलता

सीएओ एक बुनियादी ऑक्साइड है जो पानी के लिए एक मजबूत आत्मीयता है, इस हद तक कि यह नमी को अवशोषित करता है (यह एक हीड्रोस्कोपिक ठोस है), तुरंत प्रतिक्रिया करने के लिए स्लेक चूने या कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन करता है:

CaO (s) + H ₂ O (l) => Ca (OH) ₂ (s)

मजबूत प्रतिक्रियाओं और एक अधिक स्थिर क्रिस्टल जाली के साथ एक ठोस के गठन के कारण यह प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक (गर्मी बंद कर देती है) है। हालांकि, प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है यदि Ca (OH) ₂ को गर्म किया जाता है, इसे निर्जलित किया जाता है और स्लेड चूने को प्रज्वलित किया जाता है; फिर, चूना "पुनर्जन्म" है।

परिणामी समाधान बहुत ही बुनियादी है, और यदि यह कैल्शियम ऑक्साइड के साथ संतृप्त है तो यह 12.8 के पीएच तक पहुंचता है।

इसी तरह, यह ग्लिसरॉल में और एसिड और चीनी के घोल में घुलनशील है। जैसा कि यह एक बुनियादी ऑक्साइड है, यह स्वाभाविक रूप से अम्लीय ऑक्साइड (SiO ₂, Al ₂ O ₃ और Fe ₂ O ₃, उदाहरण के लिए) के साथ प्रभावी बातचीत करता है, उनके तरल चरणों में घुलनशील होता है। दूसरी ओर, यह अल्कोहल और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अघुलनशील है।

अनुप्रयोग

सीएओ में औद्योगिक उपयोगों की एक विशाल अनंतता है, साथ ही साथ एसिटिलीन (CHCHCH) के संश्लेषण में, अपशिष्ट जल से फॉस्फेट के निष्कर्षण में और गैसीय कचरे से सल्फर डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया में।

कैल्शियम ऑक्साइड के अन्य उपयोग नीचे दिए गए हैं:

मोर्टार के रूप में

यदि कैल्शियम ऑक्साइड रेत (SiO ₂) और पानी के साथ मिश्रित होता है, तो यह रेत के साथ केक करता है और पानी के साथ धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है ताकि ढला हुआ चूना बन सके। बदले _में, हवा _में सीओ ₂ पानी में घुल जाता है और कैल्शियम कार्बोनेट बनाने के लिए नमक के साथ प्रतिक्रिया करता है:

सीए (ओएच) ₂ (एस) + सीओ ₂ (जी) => सीएसीओ _३ (एस) + एच _२ ओ (एल)

सीएसीओ ₃ सीएओ की तुलना में अधिक प्रतिरोधी और कठोर यौगिक है, जिससे मोर्टार (पिछला मिश्रण) उनके बीच या वांछित सतह पर ईंटों, ब्लॉकों या सिरेमिक को ठीक करने और ठीक करने के लिए होता है।

कांच के उत्पादन में

चश्मे के उत्पादन के लिए आवश्यक कच्चे माल में सिलिकॉन ऑक्साइड होते हैं, जिन्हें चूने, सोडियम कार्बोनेट (Na ₂ CO ₃) और अन्य योजक के साथ मिलाया जाता है, फिर उन्हें गर्म करने के लिए रखा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप काँच ठोस होता है। इस ठोस को बाद में गर्म किया जाता है और किसी भी आंकड़े में उड़ा दिया जाता है।

खनन में

हाइड्रोजन बॉन्डिंग (OHO) इंटरैक्शन के कारण स्लैक्ड चूना क्विकटाइम की तुलना में अधिक मात्रा में होता है। इस संपत्ति का उपयोग चट्टानों को भीतर से तोड़ने के लिए किया जाता है।

यह उन्हें चूने और पानी के एक कॉम्पैक्ट मिश्रण से भरकर प्राप्त किया जाता है, जिसे चट्टान के भीतर इसकी गर्मी और विशाल शक्ति पर ध्यान केंद्रित करने के लिए सील किया जाता है।

सिलिकेट हटाने वाले एजेंट के रूप में

CaO सिल्सेट्स के साथ एक कोलेसेंट तरल बनाने के लिए फ़्यूज़ करता है, जिसे बाद में एक निश्चित उत्पाद के कच्चे माल से निकाला जाता है।

उदाहरण के लिए, लौह अयस्कों में धातु और लोहे के उत्पादन के लिए कच्चा माल है। इन खनिजों में सिलिकेट्स होते हैं, जो प्रक्रिया के लिए अवांछनीय अशुद्धियां हैं और केवल वर्णित विधि द्वारा हटा दिए जाते हैं।

कैल्शियम ऑक्साइड नैनोकणों

कैल्शियम ऑक्साइड को नैनोकणों के रूप में संश्लेषित किया जा सकता है, समाधान में कैल्शियम नाइट्रेट (सीए (एनओ ₃) ₂) और सोडियम हाइड्रोक्साइड (NaOH) की सांद्रता को अलग-अलग किया जा सकता है ।

ये कण गोलाकार होते हैं, बुनियादी (मैक्रो-स्केल ठोस होते हैं) और सतह का बहुत क्षेत्र होता है। नतीजतन, ये गुण उत्प्रेरक प्रक्रियाओं को लाभ देते हैं। कौन कौन से? शोध वर्तमान में उस प्रश्न का उत्तर दे रहा है।

भारी और हानिकारक धातुओं से पानी के शुद्धिकरण के लिए रासायनिक परिवर्तनों जैसे कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण को करने के लिए नई दवाओं के निर्माण में इन नैनोकणों को प्रतिस्थापित कार्बनिक यौगिकों के रूप में पिरिडीन डेरिवेटिव के रूप में संश्लेषित किया गया है। फोटोकैटलिटिक एजेंट।

नैनोकणों को एक जैविक समर्थन पर संश्लेषित किया जा सकता है, जैसे कि पपीता और हरी चाय की पत्तियां, एक जीवाणुरोधी एजेंट के रूप में उपयोग करने के लिए।

संदर्भ

1. scifun.org। (2018)। चूना: कैल्शियम ऑक्साइड। 30 मार्च 2018 को: scifun.org से लिया गया।
2. विकिपीडिया। (2018)। कैल्शियम ऑक्साइड। 30 मार्च 2018 को पुनः प्राप्त किया गया: en.wikipedia.org से
3. अश्विनी अनंतमरण एट अल। (2016)। कैल्शियम ऑक्साइड नैनोकणों और इसके अनुप्रयोगों का ग्रीन संश्लेषण। इंजीनियरिंग अनुसंधान और अनुप्रयोग के जर्नल। ISSN: 2248-9622, खंड 6, अंक 10, (भाग -1), पीपी.27-31।
4. जे। सफाई-घोमी एट अल। (2013)। कैल्शियम ऑक्साइड नैनोकणों ने जलीय इथेनॉल मीडिया साइंटिया ईरिका, लेनदेन सी: रसायन और रासायनिक इंजीनियरिंग 20 549-554 में अत्यधिक प्रतिस्थापित पाइरिडाइन्स के एक-चरण बहुकोशिकीय संश्लेषण को उत्प्रेरित किया।
5. PubChem। (2018)। कैल्शियम ऑक्साइड। 30 मार्च 2018 को प्राप्त किया गया: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov से
6. कंपकंपी और एटकिंस। (2008)। अकार्बनिक रसायन शास्त्र। समूह 2 के तत्वों में (चौथा संस्करण।, पी। 280)। मैक ग्रे हिल।