石灰

石灰是一种含钙无机材料，主要由氧化物和氢氧化物组成，通常为氧化钙和/或氢氧化钙。 它也是氧化钙的名称，它是煤层火灾和火山喷出物中蚀变的石灰岩包体中的产物。 国际矿物学协会承认石灰是一种化学式为 CaO 的矿物。 石灰一词起源于它最早用作建筑砂浆的用途，具有粘附或粘附的意思。

这些材料仍然大量用作建筑和工程材料（包括石灰石产品、水泥、混凝土和砂浆）、化学原料和制糖等用途。 石灰工业和许多由此产生的产品的使用可以追溯到旧世界和新世界的史前时代。 石灰广泛用于与硫酸亚铁一起处理废水。

衍生出这些材料的岩石和矿物（通常是石灰石或白垩）主要由碳酸钙组成。 它们可能会被切割、压碎或粉碎并进行化学改变。 在高于 900 °C (1,650 °F) 的石灰窑中燃烧（煅烧）碳酸钙，将其转化为高腐蚀性物质生石灰、生石灰或生石灰（氧化钙），并通过随后加水，转化为腐蚀性较低的物质 （但仍呈强碱性）熟石灰或熟石灰（氢氧化钙，Ca(OH)2），其过程称为石灰熟化。

当在农业环境中遇到该术语时，它通常指的是农业石灰，今天通常是碎石灰石，而不是石灰窑的产品。 否则它最常见的意思是熟石灰，因为更危险的形式通常被更具体地描述为生石灰或生石灰。

在石灰工业中，石灰石是对含有80%以上碳酸钙或碳酸镁的岩石的总称，包括大理岩、白垩、鲕粒岩、泥灰岩等。 根据成分进一步分类为高钙、泥质（粘土）、硅质、砾岩、镁质、白云石和其他石灰岩。 不常见的石灰来源包括珊瑚、贝壳、方解石和铁白云石。

石灰石是从采石场或矿山中提取的。 根据其化学成分和光学粒度测定法选择的部分提取石在不同类型的石灰窑中以约 900 °C（1,650 °F）的温度进行煅烧，以根据反应生产生石灰：

CaCO 3 碳酸钙 → 加热 CaO 氧化钙 + CO 2 二氧化碳 {\displaystyle {\ce {{\overset {calcium~carbonate}{CaCO3}}->[][{\text{heat}} ]{\overset {calcium~oxide}{CaO}}+{\overset {carbon~dioxide}{CO2}}}}} 。

生石灰在使用前先水合，即与水化合，称为熟石灰，故熟石灰又称熟石灰，按以下反应制得：

CaO + H 2 O 水 ⟶ Ca ( OH ) 2 氢氧化钙 {\displaystyle {\ce {{CaO}+{\overset {water}{H2O}}->{\overset {calcium~hydroxide} {Ca(OH)2}}}}}。

干熟化是用刚好足以水合生石灰的水熟化生石灰，但要保持其粉末状； 它被称为熟石灰。 在湿法熟化中，加入稍微过量的水以使生石灰水合成称为石灰油灰的形式。

由于石灰与砖石具有粘结性，在砌筑工程中常用作粘结材料。 它也用于粉刷，作为墙面涂料，将粉刷粘附在墙上。

石灰石（碳酸钙）通过加热转化为生石灰，然后通过水合作用转化为熟石灰，并通过碳酸化作用自然恢复为碳酸钙的过程称为石灰循环。 石灰循环每个步骤中存在的条件和化合物对最终产品有很大影响，因此石灰产品具有复杂多变的物理性质。

一个例子是将熟石灰（氢氧化钙）与沙子和水混合成浓浆，以形成用于建筑目的的砂浆。 砌筑完成后，砂浆中的熟石灰慢慢开始与二氧化碳反应，根据反应生成碳酸钙（石灰石）：

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O。

参与该反应的二氧化碳主要存在于空气中或溶解在雨水中，因此纯石灰砂浆不会在水下或厚砖墙内重新碳酸化。

白云石和镁石灰的石灰循环还不是很清楚，但更复杂，因为镁化合物也会分解成方镁石，而方镁石比氧化钙分解得更慢，并且在水合时会产生其他几种化合物。 因此，这些石灰含有钙镁石、水镁石、菱镁石和其他碳酸镁化合物的内含物。