氢氧化钙

无机化合物

氢氧化钙

氢氧化钙（Calcium Hydroxide）别名熟石灰、消石灰[1]，化学式为Ca(OH)2[0]，是一种碱，其外观为白色粉末状固体,[1]熔点为580 °C，此温度下会失水由氢氧化钙变为氧化钙[2]。氢氧化钙不溶于乙醇，微溶于水[0]（其饱和水溶液俗称石灰水，其与水形成的乳白色悬浮液俗称石灰乳[3]），溶于甘油。[0]氢氧化钙能发生分解反应，能与某些单质、酸、盐、酸性氧化物、过氧化物发生反应[4]。氢氧化钙工业上主要通过石灰消化制取[5]，其在工业[6]、农业[7]、医疗[8]、食品[9]等领域中均有广泛的应用。氢氧化钙为六方晶体结构，其中OH-呈密排堆积，Ca2+离子位于八面体空隙，形成两密堆层OH-中含Ca2+的[Ca(OH)2]n层状分子。[10]

氢氧化钙（Calcium Hydroxide）别名熟石灰、消石灰[2]，化学式为Ca(OH)2[1]，是一种碱，其外观为白色粉末状固体,[2]熔点为580 °C，此温度下会失水由氢氧化钙变为氧化钙[3]。氢氧化钙不溶于乙醇，微溶于水[1]（其饱和水溶液俗称石灰水，其与水形成的乳白色悬浮液俗称石灰乳[4]），溶于甘油。[1]氢氧化钙能发生分解反应，能与某些单质、酸、盐、酸性氧化物、过氧化物发生反应[5]。氢氧化钙工业上主要通过石灰消化制取[6]，其在工业[7]、农业[8]、医疗[9]、食品[10]等领域中均有广泛的应用。

物质结构

氢氧化钙为六方晶体结构，其中OH-呈密排堆积，Ca2+离子位于八面体空隙，形成两密堆层OH-中含Ca2+的[Ca(OH)2]n层状分子。[11]

物理性质

氢氧化钙为白色粉末状固体，无臭，其密度为2.248 g/cm3,[2]熔点为580 °C，此时会失水由氢氧化钙变为氧化钙[3]。氢氧化钙不溶于乙醇，微溶于水[1]（其在水中的溶解性随温度升高而降低[12]，氢氧化钙的饱和水溶液俗称石灰水，与水形成的乳白色悬浮液俗称石灰乳[4]），溶于甘油。[1]

石灰水
石灰水
石灰乳
石灰乳

分解反应

氢氧化钙在580 °C时会受热分解生成氧化钙和水。[5]

与单质反应

氢氧化钙在加热的条件下能与碳发生反应生成氧化钙、碳酸钙和氢气。[5]

氢氧化钙能在加热的条件下与硫反应生成硫化钙、硫代硫酸钙以及水。[5]

氢氧化钙能在常温下与氯气反应生成次氯酸钙、氯化钙和水。[5]

与酸反应

氢氧化钙具有强碱性[13]，能与酸反应生成对应酸的盐和水。[5]

与盐反应

氢氧化钙作为一种强碱，[13]能与盐反应能生成新的盐和碱、碱性氧化物或氨气。[5]

与酸性氧化物反应

酸性氧化物多数能溶于水，跟水化合生成含氧酸。[14]氢氧化钙能作为一种强碱，[13]能与酸性氧化物反应会生成相应酸的钙盐和水。[5]

与过氧化物反应

氢氧化钙与过氧化氢反应会生成过氧化钙和水。[5]

制备方法

氢氧化钙主要通过石灰（CaO）消化法制取[6]，主要做法是将氧化钙和水按1:3-3.5的比例混合，不停搅拌进行消化制得氢氧化钙，涉及的反应方程如下：[15]

接着通过旋液分离器去除料液中的废渣，氢氧化钙经离心脱水，再经干燥烘干、筛子过筛即可获得成品。[15]

工业制备氢氧化钙流程图
工业制备氢氧化钙流程图

物质鉴别

通过往氢氧化钙以及其他碱的澄清溶液中通入二氧化碳气体，能够将氢氧化钙和氢氧化钠等碱区分开来，溶液变浑浊的是氢氧化钙，无现象的是氢氧化钠溶液。[16]

含量检测

水中氢氧化钙含量的测定根据Ca离子含量的差异有不同的测定方法。[6]

Ca离子含量在0.5-75 mg/L之间，可将水样经雾化喷如火焰，将钙离子热结尾基原子，通过空气-乙炔火焰测定钙原子的吸光度。[6]Ca离子含量在10 mg/L以上时，可以采用钙黄绿素为指示剂，在pH≥12时，用乙二胺四乙酸（EDTA）二钠标准溶液进行滴定，滴定终点表现为溶液由紫红色变为纯蓝色。[6]

工业领域

氢氧化钙在工业上能作为生产苏打粉（碳酸氢钠）或苛性钠的原料，氨碱法的化学反应为：[7]

氢氧化钙可用于从海水中提取氧化镁，原理为氢氧化钙与海水混合时能与海水中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，而后煅烧氢氧化镁使其脱水即可得到氧化镁，涉及的反应方程为：[7]

氯醇法生产氧化丙烯的做法是使用丙烯和制碱工业电解氯法得到的氯生产氯醇，而后用氢氧化钙将其碱化得到氧化丙烯。[7]

氢氧化钙在工业上的其他用途还有用于生产高级漂白粉、漂白液[7]，作为环保中和剂处理污水、锅炉烟气脱硫等。[10]

农业领域

石灰质肥料的主要成分是氢氧化钙，这是因为氢氧化钙含有对植物生长发育有益的Ca，并且能够将酸性土壤的pH值调节至适合植物生长的6-7之间；氢氧化钙还可用于制备农药波尔多液，做法是一遍激烈搅拌混合石灰乳，一边缓慢加入硫酸铜稀溶液。[8]

医疗领域

氢氧化钙可作为根管治疗的根管内封药[9]，因其具有强碱性，能够抑制细菌生长并且能中和炎症的酸性产物，减少对牙髓的刺激；氢氧化钙直接用于盖髓术，有利于牙本质的形成并修复创面，作为活髓切断剂能够促进牙髓中的成纤维细胞分化，保护根部牙髓。[17]

氢氧化钙还可在药物制剂时充当药物浸出辅助剂、中和剂、碱化剂等，还可用于提取中草药的有效成分，以及与脂肪酸反应生成钙皂作为乳化剂等。[18]

建筑领域

沥青填料时加入一定比例的氢氧化钙，能够起到显著的防剥离效果；氢氧化钙在含有水分时能吸收二氧化碳生成碳酸钙，利用这种硬化现象，氢氧化钙可用于涂抹装饰墙壁；硅酸钙保温材料是一种多孔质且轻的保温和耐火涂料，可使用石英、石膏粉、火山灰等硅酸系原料以及氢氧化钙、石灰等石灰系原料制备得到。[19]

食品领域

氢氧化钙可用于生产葡萄糖酸钙等钙剂；可用于制作魔芋凝胶食品，魔芋食品必须在碱中才能凝固，氢氧化钙制作出的魔芋凝胶食品口感优于其他碱；氢氧化钙可在制糖时中和糖浆中的酸，减少糖的酸味，并且氢氧化钙与蔗糖结合形成蔗糖盐，可应用于砂糖精制或糖蜜脱糖；氢氧化钙还能作为制作啤酒、干酪等食品的中和剂、缓冲剂，合成乳酸钙、柠檬酸钙等食品添加剂。[10]

健康危害

短期接触：吸入可能会出现咽喉痛、咳嗽等症状；皮肤接触可能会出现皮肤干燥发红、皮肤烧伤、出现水疱等症状；眼睛接触会导致眼睛发红、疼痛，甚至导致重度烧伤；口腔摄入会导致腹部出现灼烧感、疼痛，可能引发呕吐、胃痉挛等症状。[20]

长期接触：人体皮肤与氢氧化钙长期接触有可能出现皮炎等症状，长期接触氢氧化钙粉尘有可能会对肺造成损伤。[20]

急救措施

鼻腔吸入：呼吸新鲜空气并就医。[20]

皮肤接触：脱除被污染的衣物，使用清水冲洗皮肤而后就医。[20]

眼睛接触：使用大量清水清洗眼睛而后就医。[20]

口腔摄入：漱口，不要催吐和饮用其他液体，而后就医。[20]

参考资料 20

  1. Slaked lime | Ca(OH)2 - PubChem — PubChem
  2. 参考 2
  3. 参考 3
  4. 参考 4
  5. 参考 5
  6. 参考 6
  7. 参考 7
  8. 参考 8
  9. 参考 9
  10. 参考 10
  11. 参考 11
  12. 参考 12
  13. 参考 13
  14. 参考 14
  15. 参考 15
  16. 参考 16
  17. 参考 17
  18. 参考 18
  19. 参考 19
  20. 氢氧化钙 — 国际化学品安全卡
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