生石灰遇水生熱的化學原理

喻俊涵（長沙市長郡梅溪湖中學，湖南長沙410000）

生石灰遇水生熱的化學原理

喻俊涵（長沙市長郡梅溪湖中學，湖南長沙410000）

本文闡述了生石灰的主要成分，工業及實驗室的制取方法，通過生石灰遇水反應的實驗來驗證生石灰遇水生熱的化學過程及生石灰在工農業、漁牧業等方面的應用。

生銹；氧氣；水

生石灰是日常生活中常見的一種物質，應用廣泛：可作填充劑；用作分析試劑；用作原料，可制造電石、純堿、漂白粉等；可用作建筑材料、助熔劑；用作植物油脫色劑，土壤改良劑和鈣肥；用于耐火材料、干燥劑；用作鍋爐停用保護劑，利用石灰的吸濕能力，使鍋爐水汽系統的金屬表面保持干燥等工農業應用的各個方面。這些應用都離不開生石灰的一個重要性質：吸濕性特別強，與水反應發出大量的熱量。本論文從生石灰的制取成分；生石灰與水反應的化學原理；生石灰遇水生熱在實際中的應用三部分來進行探討。

1 生石灰的制取

生石灰的主要成分是CaO，生石灰的制取方法主要分為兩類，一類是工業上的制取，一類是實驗室制取。

工業上通常采用石灰石煅燒法來制取，首先用石子整形破碎機將石灰石粗碎至200 mm左右，并用鐵篩篩除50 mm以下的細渣。把篩選過的石灰石及燃料（無煙煤或焦炭，其加入量為石灰石重量的7.5%～8.5%）定時、定量由爐窯頂加入爐窯內，以1000～1200℃煅燒，再經冷卻即得到CaO。在此在煅燒過程中會產生二氧化碳(CO2)。主要的化學反應方程式為CaCO3[高溫]=CaO+CO2↑。由于石灰石的成分不純凈，雜質較多，這種方法制取CaO之前首先將石灰石提純。

實驗室通常用碳酸鈣直接制取CaO，若想制取純度搞得CaO，首先將碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣，再加入氨水進行中和靜置片刻，把多余的碳酸鈣沉淀過濾，再加入碳酸氫鈉反應生成碳酸鈣沉淀，過濾分離干燥后，加熱生成純度高的CaO，此過程的化學反應方程式為：

2 生石灰與水反應的化學原理

我們通過一個實驗來看一下化學反應過程，此過程的化學反應方程式為：

CaO+H2O=Ca(OH)2+熱量

實驗室中進行此實驗過程，需要蒸發皿一個，鑷子一把，生石灰和水，首先我們需要將蒸發皿中放入少量的水，蒸發皿中一開始只有水，是無色無味的液體。用鑷子夾取少量的生石灰慢慢放入水中，生石灰的主要成分是氧化鈣，氧化鈣是一種無機化學物，他的化學式是GaO,其表面呈現白色粉末狀固體，如果氧化鈣含量較低呈現的是灰白色，若含有雜質則呈現淡黃色和灰色，具有很強的吸濕性能。氧化鈣跟水接觸后會進行化學反應，反應過程中會放出大量的熱量，使蒸發皿中的溶液沸騰，并生成白色的沉淀物，使溶液慢慢變的渾濁。沉淀物的主要成分是氫氧化鈣，氫氧化鈣是強電解質，但是其在水中的溶解度較低，在水中微溶。隨著反應的繼續進行，會使溶液變得渾濁。并且反應過程中釋放的大量的熱量會很快讓溶液變的沸騰起來，所以我們進行此實驗要選擇蒸發皿中進行。操作過程中要與蒸發皿保持安全距離，防止液體飛濺，發生燙傷。

通過生石灰遇水反應的實驗，我們可以看到生石灰在反應過程中生成大量的熱量，而且生成強堿性化學物質。我們就可以利用生石灰的這種性質來進行應用。從而達到借助實驗研究性質，利用物質性質幫助我們達到所要的需求。

3 生石灰遇水生熱在實際中的應用

生石灰遇水可以產生大量的熱量，并且可以生成化學性質比較穩定的消石灰（Ca（OH）2），生石灰的這這一特性在實際中應用廣泛，無論是工業領域、農業領域還是漁牧業等領域。在工業生產領域，利用生石灰的這種遇水生熱的性質，可以把其放出的熱量進行鋼材的高溫調質，廢鐵的回爐等方面，節省了能源。

在農業領域，因為生石灰遇水生熱生成消石灰可以殺死樹木根部的害蟲，有利于樹木的健康成長，而且生石灰盛呈現強堿性，可以中和土壤的酸性，與水反應后生成鈣離子，可以補充農作物生長所需的礦物質。生石灰也是漁牧業必不可少的藥物之一，它具有強堿性,是目前養魚生產中的消毒、殺菌、滅蟲藥物,又能中和水中的酸,改善水質,有利于浮游生物繁殖和魚類生長活動。在畜牧業領域，生石灰亦可以利用其遇水生熱生成消石灰的性質對動物的居住環境進行殺毒，防止瘟疫的產生。

4 結語

綜上所述，生石灰的制取原料易得，制取方法又相對簡單且生石灰的作用領域較廣價格低廉，生石灰遇水反應生成大量的熱量，可以轉化為其他能源來應用，反應產物消石灰具有強堿性，可以中和酸性和殺死細菌、蟲害進行消毒。因此在工農業、漁畜牧業以及建筑業都得到了廣泛應用。

[1]陳天翔。化學試驗[M].中國電力出版社,2008.

[2]古國榜,李樸。無機化學[M].化學工業出版社，2006.

[3]丁希武，生石灰在農業生產中的應用黑龍江農業科學[J]，2006.