แคลเซียมออกไซด์

โครงสร้างผลึกไอออนิกของแคลเซียมออกไซด์ แคลเซียม2+ โอ2-
ตัวอย่างผงแคลเซียมออกไซด์สีขาว
ชื่อ
ชื่อ IUPAC แคลเซียมออกไซด์
ชื่ออื่นๆ มะนาว ปูนขาว ปูนขาวเผา ปูนขาวที่ยังไม่เผา ปูนขาวฟรี(สำหรับงานก่อสร้าง) ปูนขาวกัดกร่อน ปูนขาวกรวด กัลเซีย แคลเซียมออกไซด์
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	1305-78-8 วาย
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
ชอีบี	เชบี:31344 วาย
เคมีเอ็มบีแอล	เคมีเอ็มบีแอล5314372 วาย
เคมสไปเดอร์	14095 วาย
บัตรข้อมูล ECHA	100.013.763
หมายเลข EC	215-138-9
หมายเลข E	E529 (สารควบคุมความเป็นกรดด่าง, ...)
อ้างอิง Gmelin	485425
เคกก์	ซี13140 วาย
PubChem CID	14778
หมายเลข RTECS	EW3100000
มหาวิทยาลัย	C7X2M0VVNH วาย
หมายเลข UN	1910
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID5029631
อินชิ InChI=1S/Ca.O วาย รหัส: ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N วาย
รอยยิ้ม O=[Ca]
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	CaO
มวลโมลาร์	56.0774  กรัม/โมล
รูปร่าง	ผงสีขาวถึงเหลืองอ่อน/น้ำตาล
กลิ่น	ไม่มีกลิ่น
ความหนาแน่น	3.34  กรัม/ซม. 3 [ 1 ]
จุดหลอมเหลว	2,613 °C (4,735 °F; 2,886 K) [ 1 ]
จุดเดือด	2,850 °C (5,160 °F; 3,120 K) (100 hPa ) [ 2 ]
ความสามารถในการละลายในน้ำ	ทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างแคลเซียมไฮดรอกไซด์
ความสามารถในการละลายในเมทานอล	ไม่ละลาย
ความสามารถในการละลายในไดเอทิลอีเทอร์	ไม่ละลาย
ความสามารถในการละลายในออกทานอล	ไม่ละลาย
ความ เป็น กรด ( pKa )	12.8
ความไวต่อสนามแม่เหล็ก (χ)	−15.0×10 −6  cm 3 /mol
โครงสร้าง
โครงสร้างผลึก	ลูกบาศก์ , cF8
เทอร์โมเคมี
เอนโทรปีโมลาร์มาตรฐาน( S ⦵ 298 )	40 J·mol −1 ·K −1 [ 3 ]
เอนทาลปีมาตรฐานของการเกิด(Δ f H ⦵ 298 )	−635 kJ·mol −1 [ 3 ]
เภสัชวิทยา
รหัส ATCvet	QP53AX18 ( องค์การอนามัยโลก )
อันตราย
การติดฉลากGHS :
ภาพสัญลักษณ์
คำสัญญาณ	อันตราย
คำเตือนเกี่ยวกับอันตราย	H302 , H314 , H315 , H335
คำเตือน	P260 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301+P312 , P301+P330+P331 , P302+P352 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P310 , P312 , P321 , P330 , P332+P313 , P362 , P363 , P403+P233 , P405 , P501
NFPA 704 (สัญลักษณ์รูปเพชรกันไฟ)	3 0 2 ว
จุดวาบไฟ	ไม่ติดไฟ[ 4 ]
ปริมาณหรือความเข้มข้นที่ทำให้เสียชีวิต (LD, LC):
LD 50 ( ขนาดยาเฉลี่ย )	>2000 มก./กก. ทางปาก หนูตัวเมีย[ 5 ]
NIOSH (ขีดจำกัดการสัมผัสต่อสุขภาพในสหรัฐอเมริกา):
PEL (อนุญาต)	TWA 5  มก./ ตร.ม. [ 4 ]
REL (แนะนำ)	TWA 2  มก./ ตร.ม. [ 4 ]
IDLH (อันตรายทันที)	25  มก./ ตร.ม. [ 4 ]
เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS)	ไอเอสซี 0409
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
แอนไอออนอื่นๆ	แคลเซียมซัลไฟด์ แคลเซียมไฮดรอกไซด์ แคลเซียมเซเลไนด์ แคลเซียมเทลลูไรด์
ไอออนบวกอื่นๆ	เบริลเลียมออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ สตรอนเทียมออกไซด์ แบเรียมออกไซด์ เรเดียมออกไซด์
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) วาย ตรวจสอบ  (คืออะไร   ?) วายเอ็น ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

แคลเซียมออกไซด์ ( สูตร : Ca O ) ซึ่งโดยทั่วไปรู้จักกันในชื่อปูนขาวหรือปูนเผาเป็นสารประกอบทางเคมี ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เป็น ของแข็ง ผลึกสี ขาว มีฤทธิ์กัดกร่อนเป็นด่างที่อุณหภูมิห้อง คำว่า ปูนขาวที่ใช้กันอย่างกว้างขวางนั้นหมาย ถึง สารประกอบอนินทรีย์ที่มีแคลเซียมเป็นองค์ประกอบซึ่งคาร์บอเนตออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของแคลเซียมซิลิคอนแมกนีเซียมอะลูมิเนียมและเหล็กเป็นส่วนประกอบหลัก ในทางตรงกันข้ามปูนขาวหมายถึงสารประกอบแคลเซียมออกไซด์เพียงชนิดเดียว แคลเซียมออกไซด์ที่ยังคงสภาพเดิมหลังการแปรรูปโดยไม่ทำปฏิกิริยาในผลิตภัณฑ์ก่อสร้างเช่นซีเมนต์เรียกว่าปูนขาวอิสระ^{[ 6 ]}

ปูนขาวมีราคาไม่แพงนัก ทั้งปูนขาวและอนุพันธ์ทางเคมีอย่างแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (ซึ่งปูนขาวเป็นอนุพันธ์แอนไฮไดรด์พื้นฐาน ) ต่างก็เป็นสารเคมีพื้นฐานที่สำคัญ

โดยทั่วไปแคลเซียมออกไซด์จะถูกสร้างขึ้นโดยการสลายตัวด้วยความร้อนของวัสดุ เช่นหินปูนหรือเปลือกหอยที่มีแคลเซียมคาร์บอเนต ( CaCO3 ; แร่แคลไซต์ ) ในเตาเผาปูนขาว_{กระบวนการ}นี้ทำได้โดยการให้ความร้อนแก่วัสดุจนถึงอุณหภูมิสูงกว่า 825 °C (1,517 °F) ^{[ 7 ] [ 8 ]}ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการเผาหรือการเผาปูนขาวเพื่อปลดปล่อยโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ₎ออกมา เหลือไว้เพียงปูนขาวดิบ นี่เป็นหนึ่งในปฏิกิริยาเคมีไม่กี่อย่างที่รู้จักกันในยุคก่อนประวัติศาสตร์^{[ 9 ]}

CaCO ₃ (s) → CaO (s) + CO ₂ (ก.)

ปูนขาวไม่เสถียร และเมื่อเย็นตัวลงจะทำปฏิกิริยากับ CO2 _ในอากาศโดยอัตโนมัติ จนกระทั่งเมื่อเวลาผ่านไปนานพอ จะเปลี่ยนกลับไปเป็นแคลเซียมคาร์บอเนตโดยสมบูรณ์ เว้นแต่จะผสมกับน้ำเพื่อให้แข็งตัวเป็นปูนฉาบหรือปูนก่อ

การผลิตปูนขาวทั่วโลกต่อปีอยู่ที่ประมาณ 283 ล้านตัน จีนเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุดของโลก โดยมีปริมาณการผลิตรวมประมาณ 170 ล้านตันต่อปี สหรัฐอเมริกาเป็นผู้ผลิตรายใหญ่รองลงมา โดยมีปริมาณการผลิตประมาณ 20 ล้านตันต่อปี^{[ 10 ]}

• ความร้อน: ปูนขาวจะปล่อยพลังงานความร้อน โดยการก่อตัวของไฮเดรตแคลเซียมไฮดรอกไซด์ตามสมการต่อไปนี้: ^{[ 11 ]}

CaO (s) + H ₂ O (l) ⇌ Ca(OH) ₂ (aq) (ΔH _r = −63.7  kJ/mol ของ CaO)

เมื่อไฮเดรตแล้ว จะเกิดปฏิกิริยาคายความร้อนและทำให้ของแข็งพองตัวขึ้น ไฮเดรตสามารถเปลี่ยนกลับเป็นปูนขาวได้โดยการกำจัดน้ำออกโดยการให้ความร้อนจนเป็นสีแดงเพื่อย้อนกลับปฏิกิริยาไฮเดรต น้ำ 1 ลิตรผสมกับปูนขาวประมาณ 3.1 กิโลกรัม (6.8 ปอนด์) เพื่อให้ได้แคลเซียมไฮดรอกไซด์พร้อมพลังงาน 3.54  เมกะจูล กระบวนการนี้สามารถใช้เป็นแหล่งความร้อนแบบพกพาที่สะดวก เช่น การอุ่นอาหารในที่เกิดเหตุในกระป๋องอุ่นอาหารการปรุงอาหาร และการอุ่นน้ำโดยไม่ต้องใช้เปลวไฟ บริษัทหลายแห่งจำหน่ายชุดอุปกรณ์ทำอาหารโดยใช้วิธีการให้ความร้อนนี้^{[ 12 ]}

• เป็นสารเติมแต่งอาหารที่ใช้เป็นสารควบคุมความเป็นกรด สารปรับปรุงคุณภาพแป้ง และสารช่วยให้ขึ้นฟู^{[ 13 ]}มีหมายเลข E คือE529
• แสง: เมื่อปูนขาวถูกทำให้ร้อนถึง 2,400 °C (4,350 °F) มันจะเปล่งแสงเรืองรองอย่างมาก รูปแบบของแสงสว่างนี้เรียกว่าแสงไลม์ไลท์และถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตละครเวทีก่อนการประดิษฐ์แสงไฟฟ้า^{[ 14 ]}
• ซีเมนต์: แคลเซียมออกไซด์เป็นส่วนประกอบสำคัญในกระบวนการผลิตซีเมนต์
• เนื่องจากเป็นด่างราคาถูกและหาได้ง่าย^{[ 15 ]}
• อุตสาหกรรมปิโตรเลียม: สารตรวจจับน้ำชนิดวางประกอบด้วยส่วนผสมของแคลเซียมออกไซด์และฟีนอลฟทาลีนหากสารวางนี้สัมผัสกับน้ำในถังเก็บเชื้อเพลิง แคลเซียมออกไซด์จะทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างแคลเซียมไฮดรอกไซด์ แคลเซียมไฮดรอกไซด์มีค่า pH สูงพอที่จะทำให้ฟีนอลฟทาลีนเปลี่ยนเป็นสีม่วงอมชมพูสดใส ซึ่งบ่งชี้ว่ามีน้ำอยู่
• การผลิตเยื่อกระดาษด้วยกระบวนการทางเคมี : แคลเซียมออกไซด์ถูกนำไปใช้ในการผลิตแคลเซียมไฮดรอกไซด์ซึ่งใช้ในการสร้างโซเดียมไฮดรอกไซด์ ขึ้นใหม่ จากโซเดียมคาร์บอเนตในกระบวนการกู้คืนสารเคมีในโรงงานผลิตเยื่อกระดาษคราฟต์
• ปูนปลาสเตอร์: มีหลักฐานทางโบราณคดีที่แสดงว่า มนุษย์ ยุคหินใหม่ก่อนยุคเครื่องปั้นดินเผา ใช้ ปูนปลาสเตอร์ที่ทำจากหินปูนสำหรับปูพื้นและการใช้งานอื่นๆ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}พื้นปูนขาวผสมเถ้าดังกล่าวยังคงใช้กันจนถึงปลายศตวรรษที่สิบเก้า
• การผลิตสารเคมีหรือพลังงาน: สามารถใช้สเปรย์หรือสารละลายแคลเซียมออกไซด์เพื่อกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ออกจากไอเสียในกระบวนการที่เรียกว่าการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากก๊าซไอเสียได้
• การดักจับและกักเก็บคาร์บอน : แคลเซียมออกไซด์สามารถใช้ดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากก๊าซไอเสียในกระบวนการที่เรียกว่าการวนรอบแคลเซียม (calcium looping )
• การทำเหมือง: ตลับปูนขาวอัดใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติคายความร้อนของปูนขาวเพื่อทำลายหิน เจาะ รูเข้าไปในหินตามปกติ แล้วใส่ตลับปูนขาวที่ปิดผนึกไว้ข้างในและอัดให้แน่นจากนั้นฉีดน้ำเข้าไปในตลับ และไอน้ำที่เกิดขึ้นพร้อมกับปริมาตรที่มากขึ้นของของแข็งไฮเดรตที่เหลืออยู่จะทำให้หินแตกออก วิธีนี้ใช้ไม่ได้ผลหากหินแข็งมากเป็นพิเศษ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}
• การกำจัดศพ: ในอดีตมีความเข้าใจผิดว่าปูนขาวมีประสิทธิภาพในการเร่งการย่อยสลายของศพ การใช้ปูนขาวสามารถช่วยรักษาสภาพศพได้ ปูนขาวสามารถช่วยกำจัดกลิ่นเหม็นจากการเน่าเปื่อย ซึ่งอาจทำให้ผู้คนเข้าใจผิดได้^{[ 22 ]}
• ได้มีการกำหนดว่าความทนทานของคอนกรีตโรมันโบราณนั้นส่วนหนึ่งเกิดจากการใช้ปูนขาวเป็นส่วนผสม เมื่อรวมกับการผสมแบบร้อน ปูนขาวจะสร้างเศษปูนขาวขนาดใหญ่ที่มีโครงสร้างอนุภาคนาโนที่เปราะบาง เมื่อเกิดรอยแตกในคอนกรีต รอยแตกเหล่านั้นจะผ่านเศษปูนขาวที่มีโครงสร้างอ่อนแอกว่าก่อน ทำให้เศษปูนขาวแตก เมื่อน้ำเข้าไปในรอยแตกเหล่านี้ จะเกิดสารละลายที่อิ่มตัวด้วยแคลเซียมซึ่งสามารถตกผลึกใหม่เป็นแคลเซียมคาร์บอเนตและเติมเต็มรอยแตกได้อย่างรวดเร็ว^{[ 23 ]}

เดวิด ฮูมในหนังสือประวัติศาสตร์อังกฤษของ เขา เล่าว่าในช่วงต้นรัชสมัยของพระเจ้าเฮนรีที่ 3กองทัพเรืออังกฤษได้ทำลายกองเรือฝรั่งเศสที่รุกรานโดยการทำให้กองเรือข้าศึกตาบอดด้วยปูนขาว^{[ 24 ]}ปูนขาวอาจถูกนำมาใช้ในการทำสงครามทางทะเลในยุคกลาง – จนถึงการใช้ "ปืนครกปูนขาว" เพื่อขว้างใส่เรือข้าศึก^{[ 25 ]}

หินปูนเป็นวัสดุทดแทนปูนขาวในการใช้งานหลายอย่าง ซึ่งรวมถึงการเกษตร การเป็นสารช่วยหลอม และการกำจัดกำมะถัน หินปูนซึ่งมีวัสดุที่ทำปฏิกิริยาน้อยกว่า จะทำปฏิกิริยาได้ช้ากว่าและอาจมีข้อเสียอื่นๆ เมื่อเทียบกับปูนขาว ขึ้นอยู่กับการใช้งาน อย่างไรก็ตาม หินปูนมีราคาถูกกว่าปูนขาวมาก ยิปซัมเผาเป็นวัสดุทางเลือกในปูนฉาบและปูนก่ออุตสาหกรรม ซีเมนต์ ฝุ่นจากเตาเผาซีเมนต์ เถ้าลอย และฝุ่นจากเตาเผาปูนขาวเป็นวัสดุทดแทนปูนขาวที่อาจใช้ได้ในงานก่อสร้างบางประเภท แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์เป็นวัสดุทดแทนปูนขาวในการควบคุมค่า pH และแมกนีเซียมออกไซด์เป็นวัสดุทดแทนปูนขาวโดโลไมต์ในฐานะสารช่วยหลอมในการผลิตเหล็ก^{[ 26 ]}

เนื่องจากปูนขาวทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรง ปูนขาวจึงก่อให้เกิดการระคายเคืองอย่างรุนแรงเมื่อสูดดมหรือสัมผัสกับผิวหนังหรือดวงตาที่ชื้น การสูดดมอาจทำให้เกิดอาการไอ จาม และหายใจลำบาก จากนั้นอาจลุกลามไปเป็นแผลไหม้พร้อมกับการทะลุของผนังกั้นจมูก ปวดท้อง คลื่นไส้ และอาเจียน แม้ว่าปูนขาวจะไม่ถือว่าเป็นอันตรายจากไฟไหม้ แต่ปฏิกิริยาของมันกับน้ำสามารถปล่อยความร้อนออกมามากพอที่จะจุดไฟวัสดุที่ติดไฟได้^{[ 27 ]}

แคลเซียมออกไซด์เป็นแร่ธาตุชนิดแยกต่างหาก (มีสูตรหน่วย CaO) เรียกว่า 'ปูนขาว' ^{[ 28 ] [ 29 ]}มีระบบผลึกแบบไอโซเมตริกและสามารถสร้างชุดสารละลายของแข็งกับมอนเตโพไนต์ได้ ผลึกมีลักษณะเปราะ เปลี่ยนแปลงได้ด้วยความร้อน และไม่เสถียรในอากาศชื้น เปลี่ยนเป็นพอร์ตแลนไดต์ ( Ca(OH) ₂ ) อย่างรวดเร็ว ^{[ 30 ] [ 31 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับแคลเซียมออกไซด์

• สถิติและข้อมูลเกี่ยวกับ Lime ที่เก็บถาวรไว้เมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2013 ในWayback Machineจากสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา
• ปัจจัยที่มีผลต่อคุณภาพของปูนขาว
• วารสาร American Scientist (การอภิปรายเกี่ยวกับ ^{การหาอายุของปูนโดยใช้คาร์บอน -14} )
• สารเคมีประจำสัปดาห์ – ปูนขาว
• เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุ
• คู่มือพกพาเกี่ยวกับอันตรายจากสารเคมีของ CDC – NIOSH