Одним из распространенных в строительстве и ремонтных работах материалом является известь. Также она активно используется в садоводстве и огородничестве (ее применяют для побелки деревьев, нормализации баланса в кислых почвах, в виде удобрения, и т.п.). Перечислять области применения извести можно долго, мы же поговорим о том, откуда получается этот востребованный, но по факту очень дешевый по цене продукт.
Сразу скажем, что получить негашеную известь в промышленных масштабах возможно исключительно путем разложения известняка (это единственное подходящее сырье).
Краткая справка об известняке
Известняком называют осадочную горную породу, содержащую в большом количестве карбонат кальция. Также в состав породы могут входить другие компоненты, такие как окись кремния, карбонат магния, примеси железа и т.д.
Это очень устойчивая порода, которая не поддается разложению и вступлению в химические реакции с изменением своей структуры при обычных температурах. Выделить из него другие компоненты, в том числе негашеную известь (CaO) можно только при повышении температуры более чем 600 градусов.
Разложение известняка: особенности термической реакции, уравнение
Основной способ получения извести – это термическое разложение известняка. Оказывается под воздействием повышенных температур, данная горная порода действительно распадается, давая в итоге два продукта:
- негашеную известь – окись кальция;
- углекислый газ – в химической терминологии называемый двуокисью углерода (CO2).
Письменно уравнение разложения известняка выглядит так:
CaCO3 + t0 ↔ CaO + CO2
Скорость прохождения данной реакции зависит от влияния нескольких моментов, это:
- величина температуры (основной фактор);
- используемая для реакции фракция известняка;
- химический состав подвергающегося разложению компонента;
- а также некоторые технические параметры, обусловленные характеристиками печи, в которой проходит термореакция (доменной или другой).
Интересно, что форма и размер известняковых камней определяют величину площади, соприкасающейся с воздухом, а это отражается на теплоемкости и скорости проникновения тепла внутрь, следовательно, на течении реакции разложения известняка и на качестве готового продукта.
Особенности, касающиеся температуры разложения
Выше отмечено, что это термическая реакция, т.е. протекающая исключительно при повышенных температурах. Также опытным путем установлено, что нужная температура находится в зависимости от парциального давления выделяемого СО2.
По теоретическим расчетам получилось, что при концентрации СО2 приблизительно в 25% и в случае отрицательного давления, разложение известняка должно происходить при температуре 810 градусов. Если же концентрацию углекислого газа повысить до 100%, то достаточной должна стать температура 900 градусов.
На практике, как выяснилось, температуры выше – более 900 и 1300 градусов соответственно. Причина оказалась в образующемся на поверхности известняка слое окиси кальция, выступающем термоизолятором.
