氧化钙

氧化钙 (CaO)，俗称生石灰或生石灰，是一种用途广泛的化合物。 它在室温下是一种白色、腐蚀性、碱性、结晶固体。 广泛使用的术语石灰表示含钙无机材料，其中钙、硅、镁、铝和铁的碳酸盐、氧化物和氢氧化物占主导地位。 相比之下，生石灰特别适用于单一化合物氧化钙。 在水泥等建筑产品中不发生反应而在加工过程中幸存下来的氧化钙被称为游离石灰。

生石灰相对便宜。 它和一种化学衍生物（氢氧化钙，其中生石灰是碱酐）都是重要的日用化学品。

氧化锆通常是通过石灰石或贝壳等含有碳酸钙（CaCO3；矿物方解石）的材料在石灰窑中热分解制成的。 这是通过将材料加热到 825°C（1,517°F）以上来实现的，这一过程称为煅烧或石灰燃烧，以释放二氧化碳 (CO2) 分子，留下生石灰。 这也是史前时代为数不多的已知化学反应之一。

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

生石灰不稳定，冷却后会自发地与空气中的 CO2 发生反应，直到经过足够的时间后，生石灰才会完全转化回碳酸钙，除非用水熟化制成石灰膏或石灰砂浆。

全球生石灰年产量约为 2.83 亿吨。 中国是迄今为止世界上xxx的生产国，每年总产量约为 1.7 亿吨。

每 1.0 吨生石灰大约需要 1.8 吨石灰石。 生石灰对水有很高的亲和力，是一种比硅胶更有效的干燥剂。 生石灰与水的反应与体积增加至少 2.5 倍有关。

• 生石灰的主要用途是碱性氧气炼钢 (BOS) 工艺。 它的用量从每吨钢约 30 到 50 公斤（65-110 磅）不等。 生石灰中和酸性氧化物 SiO2、Al2O3 和 Fe2O3，生成碱性熔渣。
• 生石灰粉用于生产加气混凝土砌块，密度约为 0.6–1.0 克/立方厘米（9.8–16.4 克/立方英寸）。
• 生石灰和熟石灰可以显着提高含粘土的承载能力。 他们通过与细碎的二氧化硅和氧化铝反应生成具有胶结特性的硅酸钙和铝酸钙来实现这一点。
• 少量生石灰用于其他过程； 例如，玻璃、铝酸钙水泥和有机化学品的生产。
• 热量：生石灰通过形成氢氧化钙水合物释放热能，公式如下：

CaO (s) + H2O (l) ⇌ Ca(OH)2 (aq) (ΔHr = −63.7 kJ/mol CaO)当它水合时，会发生放热反应，固体会膨胀。 通过将水加热至红色以逆转水合反应来除去水，可以将水合物重新转化为生石灰。 一升水与大约 3.1 千克（6.8 磅）的生石灰结合生成氢氧化钙和 3.54 MJ 的能量。 该过程可用于提供方便的便携式热源，如在自热罐中现场加热食物、烹饪和无明火加热水。 有几家公司销售使用这种加热方法的烹饪套件。

• 粮农组织将其称为食品添加剂，作为酸度调节剂、面粉处理剂和发酵剂。 它的 E 编号为 E529。
• 光：当生石灰被加热到 2,400 °C（4,350 °F）时，它会发出强烈的光。 这种照明形式被称为聚光灯，在电灯发明之前广泛用于戏剧制作。
• 水泥：氧气是水泥生产过程中的关键成分。
• 作为一种廉价且广泛使用的碱。 大约 50% 的生石灰总产量在使用前转化为氢氧化钙。 生石灰和熟石灰都用于处理饮用水。

• 石油工业：水质检测膏含有氧化钙和酚酞的混合物。 如果这种糊状物与燃料储罐中的水接触，CaO 会与水反应形成氢氧化钙。 氢氧化钙具有足够高的 pH 值，可以使酚酞变成鲜艳的紫粉色，从而表明存在水。
• 造纸：在硫酸盐纸浆厂的化学品回收中，氧气被用于从碳酸钠中再生氢氧化钠。
• 石膏：有考古证据表明，新石器时代前陶器时代 B 的人类使用石灰石制成的石膏用于地板和其他用途。 这种石灰灰地板一直沿用到 19 世纪末。
• 化工或电力生产：固体喷雾