Чим відрізняється гашене вапно від негашеного: види, особливості, сфера застосування
Гашене та негашене вапно відрізняються один від одного хімічним складом. Перша є лугом, гідроксидом натрію. Друга – оксидом кальцію (при контакті з водою, перетворюється на першу, гашену, яка з цією рідиною не взаємодіє). Розглянемо особливості кожного виду, сферу застосування, ймовірну небезпеку для людини, спосіб самостійного гасіння. Також наведемо приклад того, як можна відрізнити гашену від негашеної за зовнішніми ознаками.
Негашене вапно
Інша назва речовини - окис кальцію (СаО), в побуті називається кірабітом або кип'яткою. Представляє речовину білого кольору із кристалічною структурою. Виготовляється шляхом випалювання карбонату кальцію (вапняку), має дрібнопористу структуру. Широко затребувана у багатьох галузях промисловості, у будівництві, сільському господарстві та медицині.
Корисно! Вапняк – осадовий вид породи натурального походження, що складається з карбонату кальцію. Зустрічається практично у всіх частинах світу, використовується у промисловості під виглядом сировини.
Як отримують
Принципи виготовлення та класифікації описані в Інформаційно-Технічному Довіднику (ІТС) 7-2015 «Виробництво вапна». Відповідно до змісту стандарту, процес отримання оксиду кальцію складається з кількох пунктів:
- Видобуток сировини. Як згадувалося, цих цілей беруться осадові карбонатні гірські породи, які включають вуглекислий кальцій, вуглекислий магній та інші домішки. Виходячи з їхньої механічної міцності, вони поділяються на 2 групи: крейда і вапняк. Видобуток здійснюється буропідривним принципом, із застосуванням вибухівки та обертально-ударного бурового обладнання.
- Подрібнення. Тут мається на увазі дроблення великих каменів та частинок на дрібні фрагменти. Здійснюється протягом трьох циклів: велике (133-200 мм), середнє (80-20 мм) та дрібне (10-3 мм).
- Помел. Цей процес може проводитися різними способами механічного впливу: роздавлюванням, розколюванням, стиранням чи ударом. В результаті на виході речовина складається з надтонких частинок, з розміром фракцій не більше 0,001 мм.
- Випалення. Технологічний процес випалювання отриманого порошку здійснюється різними способами. Вибір конкретної методики залежить від типу використовуваної для цього вапняної печі: шахтної або довгої обертової.
Цікаво! Виробники, що працюють на території РФ, користуються (переважно) технологією випалу вапняку в пересипних шахтних печах.
Класифікація за ГОСТ
Класифікація оксиду кальцію здійснюється згідно з змістом міждержавного стандарту ГОСТ 9179-2018 (раніше 9179-77) «Вапно будівельна». Відповідно до п. 4 «Класифікація» речовина, виходячи з умов її затвердіння, може бути повітряною або гідравлічною.
Повітряна, у свою чергу, ділиться ще на 3 групи, що відрізняються одна від одної кількістю оксиду кальцію або магнію, що міститься:
- Кальцієва – переважно складається з оксидів або гідроксидів кальцію. Гідравлічні чи пуццолановые матеріали у ній відсутні.
- Магнезіальна – має аналогічний склад із різницею, що оксиди та гідроксиди кальцію замінені оксидами та гідроксидами магнію.
- Доломітова - комбіноване речовина, до складу якого входить оксид кальцію з оксидом магнію або гідроксидом магнію. Сторонніх матеріалів гідравлічного чи пуццоланового характеру немає.
Гідравлічні суміші можуть бути сильно-або слабогідравлічними.
До інших ознак, що характеризують приналежність до одного з різновидів негашеного вапна, відносять ще кілька. Насамперед зміст ДСТУ підкреслює, що поділ може здійснюватися за такими критеріями:
За розміром фракцій негашене вапно буває комовим (подрібненим) або порошкоподібним.
За швидкістю, що протікає реакції при додаванні води:
- Швидкогасна, процес яке завершується протягом 7-10 хв.
- Середньогасяча, її реакція триває довше і може досягати 22-27 хв.
- Повільногасіння, що має найтриваліший термін хімічної реакції, більше 30 хв.
«Побутова» класифікація
Усі перелічені раніше критерії, що впливають класифікацію негашеного вапна, спиралися зміст вищезгаданого державного стандарту. У житті звичайної людини вони практично не зустрічаються, оскільки націлені безпосередньо на виробника цієї продукції.
Якщо говорити про класифікацію з огляду на те, що можна зустріти на вітринах будівельних або садових магазинів, то поділ відбуватиметься іншим чином. За якісними характеристиками негашене вапно ділиться на 3 сорти:
- Перший.
- Другий.
- Третій.
Кожен із них відрізняється кількістю вищезгаданих домішок. Визначити приналежність до того чи іншого сорту можна за кольором речовини. Білий - перший, білий - другий, що має сірий відтінок - третій.
Інша ознака – це розмір фракцій. Хоча у вищезгаданому ІТС процес виготовлення речовини описується як протікає через 3 цикли дроблення і наступного помелу, в магазинах можна знайти негашене комкове (і гашене) вапно. Поділ за цим критерієм здійснюється на 2 групи:
- Комова. Представлена у вигляді суміші каменю різної зернистості та величини. Складаються вони з оксиду кальцію, магнію та додаткових компонентів, до яких відносять карбонат кальцію, алюмінати та силікати. Крім цього, у невеликих кількостях може бути ферит магнію або калію, що утворюється в результаті термічної обробки. Успішно використовують для виробництва бетонів. Номінальне значення міцності отриманого продукту досягається завдяки малій кількості води, що потрібно, що відбувається за рахунок тонкого подрібнення матеріалу.
- Молота або пушонка. Має однаковий хімічний склад, як і комова. Відмінність між ними полягає у фізичній формі зерен. У тому випадку частинки пройшли повну процедуру обробки: 3 цикли дроблення, відсів та помел. Також характерною рисою меленого негашеного вапна є і експлуатаційні властивості продукту. Вона міцніша, водостійка і швидше твердне.
Корисно! Для зміни часу, який знадобиться для затвердіння, застосовується сірчана кислота, хлористий кальцій або гіпс.
Заключною ознакою, що класифікує негашене вапно, є сфера застосування (в побутових цілях). Цей критерій передбачає розподіл більш ніж десяток окремих найменувань. Найбільш популярними з них вважають такі склади:
- Будівельна – застосовується у приготуванні сухих будівельних сумішей, додається до бетонів великих марок, для покращення якісних характеристик.
- Гідравлічна – також йде на приготування бетонів, але вже низьких марок (низький показник міцності), що призначаються переважно для експлуатації у районах із високим вмістом вологості.
- Комова – переважно призначається виготовлення розчинів для побілки.
- Садова – популярна у сільськогосподарських роботах. Застосовується як засіб для покращення корисних якостей ґрунту, захисту рослин від шкідливих комах. Запобігає гниттям стимулює зростання садових насаджень.
- Натрова – основний споживач хімічна та фармацевтична промисловість.
- Хлорна – один із основних способів дезінфекції та очищення побутових відходів.
- Харчова – виступає як харчова добавка Е-529, що входить до складу широкого переліку продуктів харчування.
Важливо! При використанні вапна як ґрунтового добрива, не рекомендується застосовувати його в сукупності з іншими типами добавок.
Сфера використання
Донедавна успішно використовувалася як будівельний побілка. При додаванні води порошок перетворюється на гашене вапно, яке має хороші адгезійні властивості з більшістю поверхонь. Після нанесення склад забирає з повітря частинки вуглекислого газу, в результаті утворюється плівка карбонату кальцію. Сьогодні в цій сфері практично не застосовується через високу гігроскопічність і схильність до утворення грибка і цвілі. Замінена більш практичними та безпечними сучасними матеріалами.
У харчовій галузі оксид кальцію використовується як харчова добавка Е-529. Емульгатор застосовують у виробництві рафінованого цукру, щоб одержати розсипчастого білого відтінку без сторонніх домішок. У борошняній, кондитерській та хлібобулочній сфері негашене вапно покращує термін придатності та якість борошна. Надає випічці пишну форму, розсипчастість. Успішно використовується у виготовленні рафінованої харчової олії.
Важливо! У більшості країн, у тому числі й у Росії, Е-529 є регулятором кислотності та дозволена для застосування у продуктах харчування. Добавка практично нешкідлива для дорослої людини, але виготовлення дитячих продуктів її застосовувати заборонено.
Цікаво! Найбільшими споживачами товару до, є сфера виробництва будівельних матеріалів, металургія, хімічне виробництво і галузь, що спеціалізується з виробництва будівельних матеріалів.
Далі, у таблиці, наведено найбільш значні споживачі вапна до.
| Галузь | Сфера застосування (що виготовляється) |
| Виробництво будівельних матеріалів | Сталь, сухі будівельні суміші, бетони. |
| Дорожнє будівництво | Застосовується у проведенні робіт із зміцнення та стабілізації ґрунтів |
| Хімічна промисловість | Сода, різні хімічні речовини |
| Виробництво харчових продуктів | Харчова добавка Е-529 |
| Сільське господарство | Застосовується при розкисленні ґрунту та обробки саджанців |
| Комунальні служби | Використовується для очищення стічних вод, топкових газів, при нейтралізації бурових шламів. |
| Інші галузі | У шкіряній промисловості, для виробництва скла та кришталю, целюлози. |
Гашене вапно
Входить до складу будівельних сумішей, силікатних матеріалів для кладки, надає їм відмінні експлуатаційні характеристики. Має тривалий термін зберігання, має високі дезинфікуючі властивості, популярна в будівництві, побуті, сільському господарстві.
Представляє порошкоподібну хімічну сполуку кальцію гідроксиду з властивим білим кольором, характерною в'яжучою та пластичною властивістю. Виходить у результаті гасіння окису кальцію (або магнію) водою.
Отримання
Процес виготовлення гашеного вапна в РФ характеризується вищезгаданим ІТС 7-2015. Згідно з його змістом, склад виходить шляхом впливу певної кількості води на негашене повітряне вапно. У результаті утворюється порошкоподібний продукт (пушонка), вапняне тісто або вапняне молоко (залежно від обсягу доданої рідини).
Процеси дегідратації відбуваються у відкритих майданчиках або у спеціальній твори (глибока яма, дерев'яний короб). Швидкість реакції може бути різною і зводиться до наступного поділу на класи:
- Швидкогасна (7-10 хв).
- Середньогасяча (22-27 хв).
- Повільногасіння (понад 30 хв).
В результаті процесу відбувається виділення теплової енергії. Для того, щоб підтримувати оптимальну температуру, необхідна безперервна і рівномірна подача води. Свіжогашене вапно може містити частинки вихідних матеріалів, які можуть використовуватися повторно.
Показник щільності отриманого гашеного вапна регулюється кількістю доданої води. Подача рідини відключається після того, як остання перестане всмоктуватися розчином.
Класифікація
Класифікація гашеного вапна спирається на зміст вищезазначеного Інформаційно-Технічного Довідника 7-2015. Відповідно до даних, взятих з його сторінок, щодо гашеної вапни діє поділ на види, аналогічні тим, що поширюються на негашену.
Щодо продукту, що реалізується у роздрібних магазинах, класифікація здійснюється з огляду на фізичну форму матеріалу. Виглядає вона так:
- Пушонка. Кількість отриманої суміші залежить безпосередньо від якості вихідної сировини. Чим воно краще, тим більше вийде гашеного вапна. Наприклад, із 10 кг. першосортного продукту може вийти понад 25 кг. пушонки. При використанні другосортного результат буде меншим. В результаті тепла, що виділяється, починається інтенсивний процес пароутворення. Отримана пара стає «розпушувачем» вапна і перетворює її на дрібний порошок.
- Вапняне тісто. Утворюється після того, як до негашеного вапна вноситься кількість води, що перевищує теоретично номінальну в 10 разів. Орієнтовно використовують 5 л. рідини на 2 кг. суміші. Вихід готового продукту менший, ніж при виготовленні пушонки.
- Вапняне молоко. Виготовляється при додаванні води, об'єм якої перевищує номінальну більш ніж у 10 разів. Наприклад, 2 кг. суміші вливають 5-7 л. При подальшому збільшенні рідини, отриманий продукт називатиметься вапняною водою.
Сфера використання
Гашене вапно – популярна речовина, що використовується в багатьох сферах діяльності. Більшість одержуваного гідроксиду кальцію використовують у будівельній галузі. Слід зазначити, що причина над популярності, а масштабах виробленої продукції. Крім того, гашене вапно затребуване в таких якостях:
- Речовина, що пом'якшує жорсткість води.
- Харчова добавка Е-526
- Вапняне молоко застосовують при виробленні натуральної шкіри.
- Як дезінфектор при проведенні стоматологічних робіт.
- Як основний компонент при виготовленні хлорного вапна, що входить до складу сільськогосподарських дезінфікуючих засобів.
- При лікуванні опіків шкіри, одержаних кислотними складами.
- При виготовленні будівельних матеріалів цегла, сухі будівельні суміші, бетони різних марок.
- У процесі каустифікації карбонату натрію чи калію.
У саду гашене вапно може використовуватися за таким призначенням:
- Додавання до ґрунту. Внаслідок цього істотно підвищуються родючі властивості землі. Відбувається це завдяки зниженню кислотності ґрунту, що сприяють покращенню умов для вирощування багатьох садових культур.
- Фарбування нижньої частини плодових дерев благотворно позначається на появі ними личинок комах та інших шкідників.
- Також побілка стволів оберігає їх від температурних перепадів.
- При додаванні в сіно (корм худобі) гашене вапно розм'якшує клітковину, солома краще засвоюється.
- Успішно використовується в дезінфікуючих цілях. Наприклад, обробка сараю або курника знищує поголів'я бліх, клопів та інших комах, що паразитують.
- Натерті (продезінфіковані) вапном курячі яйця довше зберігають свіжість, стає міцнішою за шкаралупу.
- За рахунок гарної адгезії з поверхнями, гашене вапно успішно використовується для побілки садових дерев'яних конструкцій (альтанок, огорожі, лавок, лавок). Певною мірою, таке покриття навіть покращує стійкість дерева до дії відкритого вогню.
Цікаво! При додаванні в цементно-піщаний розчин, частинки кальцію відмінно утримують воду, що уповільнює термін затвердіння складу. Це продовжує життєздатність суміші, дозволяючи виконувати вирівнювання, оштукатурювання більш ретельно та якісно.
Гашене вапно у продуктах харчування
Як уже згадувалося, у продуктах харчування гашене вапно зустрічається під маркуванням Е-526. Виступає вона тут у ролі емульгатора, стабілізатора, регулятора кислотності та додаткового джерела кальцію.
Найбільш популярний компонент Е-526 у такій продукції сегмента:
- Фруктово-ягідні соки.
- Шоколад та шоколадна продукція.
- Вершкове масло.
- Мариновані консерванти та соління.
Крім цього, гашене вапно додається в алкогольній продукції, що отримується методом бродіння. З метою нормалізації кислотно-лужного балансу вона додається у дитячі харчування, суміші та корми, призначені для малюків до 3 років.
Корисно! При додаванні гідроксиду кальцію в продукти харчування останні більш тривалий час зберігають товарний вигляд і форму, покращують смак, продовжують термін зберігання.
Гасіння своїми руками
Розглянемо процес гасіння вапна в домашніх умовах. Умовно його можна поділити на 3 пункти. В результаті проведення робіт важливо, щоб у складі не збереглися оксиди кальцію та магнію. Якщо це станеться, при подальшому додаванні в отриману суміш води почнуться процеси гідратації, що негативно вплине на якість отриманого матеріалу.
Підготовчі роботи
Тривалість гасіння вапна залежить від того, для яких цілей призначається одержаний продукт. Наприклад, для отримання складу, призначеного для додавання в розчин кладки, знадобиться витримування протягом не менше 14 діб.
Вапно для штукатурки «маринується» майже місяць, а розчин, який використовується для побілки дерев – 1-2 доби.
Розглянемо приклад приготування суміші для побілки садових дерев. Насамперед слід підібрати ємність, у якій здійснюватиметься хімічна реакція. Зважаючи на те, що процес супроводжується виділенням великої кількості теплової енергії, потрібні засоби індивідуального захисту: респіратор, щільний одяг, рукавички та захисні окуляри. Також необхідно підібрати відповідну ємність. Вона має бути зручною та витримувати нагрівання до 250-300°.
Важливо! Реакція негашеного вапна та води протікає з рясним вируванням та виділенням пари. Тому нехтувати технікою безпеки не рекомендується.
Проводити самостійно гасіння вапна рекомендується на відкритому повітрі або в приміщенні з гарною циркуляцією повітря.
Приготування суміші
На другому етапі в ємність засипається негашене вапно. Її обсяг ні перевищувати половину резервуара. Номінальна кількість води для гасіння – 350 мл на кілограм сировини. Фактично, через рясне випаровування, рідина доводиться періодично підливати. Тому слід розраховувати на 600–700 мл на 1 кг.
Вода заливається тонким цівком. Суміш повинна перебувати в русі (перемішуватися). Після того, як весь необхідний об'єм рідини залитий, потрібно ретельно перемішати отриману консистенцію. Ця умова обов'язково до виконання через те, що в результаті хімічної реакції, що почалася, на поверхні утворюються щільні «лусочки» гідроксиду, які стануть перешкодою проникнення води до внутрішніх шарів.
Витримка
Припинити перемішувати вміст ємності можна тільки після того, як переконайтеся, що отримана консистенція рівномірно змішалася по всьому об'єму. У такому стані її можна залишити на 1-1,5 діб. Бажано вибрати для цього затінене місце.
Отриману речовину необхідно витримувати у темному прохолодному приміщенні протягом 2-3 днів. Тільки після такої тимчасової витримки матеріал отримає оптимальні властивості і може бути використаний за призначенням.
Якщо пушонка розлучається до вапняного молока або води, отриманий рідкий розчин проціджується через марлю. Таким чином він очищається від недопалених і перепалених шматочків вапняку. Перші нагадуватимуть дрібні камінці, другі – невеликі склоподібні фрагменти.
Відмінності гашеної від негашеної
Підбиваючи підсумки теми, чим відрізняється гашене вапно від негашеного можна зробити висновки. Насамперед – хімічним складом, перша це гідроксид кальцію, водному розчину якого властива сильнолужна реакція. Друга - основний оксид, який при взаємодії з водою виділяє теплову енергію (63,7 кДж) та перетворюється на гашену.
Інші відмінності наведені як таблиця, подана далі:
| Гашена | Негашена |
| Практично не взаємодіє з водою | Виділяє тепло, пузириться і перетворюється на гашену. |
| Виглядає як білий порошок, з температурою поверхні, що дорівнює температурі навколишнього повітря. | Виглядає як гранульована біла речовина, тепла на дотик. |
| У харчовій промисловості представлена як Е-526. | Е-529. |
| Існує лише 2 сорти, перший та другий. | Ділиться на 3 сорти. |
| При використанні продуктів харчування абсолютно безпечна для людини. | Безпечна для дорослих, але не призначена для продуктів для дітей. |
Висновок
Ми розібралися в особливостях гашеного та негашеного вапна. Порівняли хімічні властивості та характеристики матеріалів. Проаналізували їхню сферу застосування, технологічні особливості виготовлення складів. Таким чином, гідроксид кальцію можна назвати завершеним складом, оскільки при контакті з іншими речовинами з ним не відбувається жодних змін та прихованих хімічних реакцій. Негашена – небезпечна, але й популярніша, оскільки за необхідності з неї можна отримати склад, необхідний конкретних цілей. Наприклад, очищення каналізаційних стоків, обробки шкіряних заготовок та інших вищезазначених цілей.
