خانه / متفرقه ها / اشنایی با اهک (شیمی اهک)

اشنایی با اهک (شیمی اهک)

موارد استعمال آهک

  • تهیه منشورهای نیکل :
    اسپت دیسلند که نوعی کربنات کلسیم است، برای تهیه منشورهای نیکل در میکروسکوپها ، فتومترها و کولوریمترها بکار می‌رود.
  • تهیه کود :
    نوع نامرغوب آن در صنعت تهیه قلیائیان و به عنوان کود در زمینهای بی آهک بکار می‌رود.
  • تهیه شیشه :
    در صنعت شیشه‌سازی ، کلسیت خالص را به مذاب شیشه‌ها اضافه می‌کنند، گاز کربنیک حاصله از ذوب آن موجب همگن شدن توده مذاب شیشه می‌گردد.
  • استفاده در صنایع شیمیایی :
    آهک در صنایع شیمیایی به عنوان یک ماده اولیه و همچنین برای خنثی کردن اسید و به عنوان کمک ذوب ، ماده قلیا کننده ، جاذبه رطوبت ، عامل چسبندگی و… بکار می‌رود. این نوع آهک بایستی با درصد کلسیم زیاد باشد.
  • تهیه پودر مل :
    سنگ آهک با درصد بالا از کربنات کلسیم در کارخانه‌های سنگ کوبی به صورت پودر تهیه می‌گردد که به عنوان مل به بازار عرضه می‌شود.
  • استفاده در صنعت سیمان :
    سنگ آهک به مقدار زیاد در صنایع استعمال می‌شود. ترکیب سیمان به صورت (آهک، رس ، آهن ،گچ ، سیلیس) که با درصدهای مختلفی این مخلوط در کوره پخته و محصول حاصل بعد از خرد شدن و مخلوط شدن با آب و بعد از سفت شدن به سیمان تبدیل می‌شود.
  • دیگر مصارف سنگ آهک :
    نمونه‌ای از سنگ آهک بسیار دانه ریز که به سنگ چاپ معروف است، قابل استفاده در چاپ و امور چاپی است. بالاخره سنگهای آهکی در خمیر دندان سازی، لاک سازی ، عطرسازی و لاستیک سازی کاربرد دارند

تصویر


از نظر علمی ‌، آهک همان اکسید کلسیم است که از حرارت دادن شدیدسنگ آهک (کربنات کلسیم طبیعی) بدست می‌آید.


نگاه اجمالی

آهک و گچ ، از جمله موادی هستند که کارآیی آنها از دوران باستان ، توسط بشر شناخته شده است و از آنها در ساختن انواع بناها ، استفاده می‌شد. موادی مانند آهک ، ساروج و سیمان برای اتصال محکمتر قطعات سنگ و یا چوب بکار گرفته می‌شد.

مفاهیم آهک مرده و آب آهک

هرگاه بر روی اکسید کلسیم (آهک زنده) ، آب ریخته شود، بر اثر واکنش با آب ، گرما ایجاد می‌کند که موجب بخار شدن قسمتی از آب می‌شود. در این عمل ، آهک بر اثر جذب آب ، متورم شده ، سپس به‌صورت گرد سفیدی در می‌آید که اصطلاحا «آهک مرده» نامیده می‌شود، (زیرا در تماس با آب ، دیگر واکنشی از خود نشان نمی‌دهد) و این عمل را شکفته شدن آهک نیز می‌گویند.

هر گاه مقداری آب به آهک مرده اضافه شود، به شیر آهک تبدیل می‌شود که اگر آن را صاف کنیم، محلول زلالی که در حقیقت محلول سیرشده هیدروکسید کلسیم در آب است، حاصل می‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهای بسیاری در صنایع شیمیایی دارد. مثلا در تهیه هیدروکسید سدیم، آمونیاک ، هیدروکسید فلزات ، پرکلرین و به‌ویژه در استخراج منیزیم از آب دریا بکار می‌رود.

انواع آهک

معمولا از سه نوع آهک در کارهای ساختمانی استفاده می‌شود.

آهک چرب یا پر قوه

این نوع آهک ، حدود چهار درصد ناخالصی همراه دارد و مهمترین ویژگی آن این است که در تماس با آب به‌شدت شکفته می‌شود و حجم آن تا حدود ۲٫۵ برابر مقدار اولیه‌اش افزایش می‌یابد. مخلوط آن با شن در تماس با گاز کربنیک به‌سرعت خود را می‌گیرد و سفت می‌شود، (به مدت ۱۵ روز در مجاورت هوا). از اینرو ، آهک چرب را آهک هوایی نیز می‌گویند.

آهک‌های کم قوه

این نوع آهک از سنگ آهک‌هایی که ۵ تا ۶ درصد آهک دارند، تولید می‌شود و ناخالصی‌های عمده آن را اکسید آهن (II) (گل اُخری) ، اکسید سیلیسیم (سیلیس) و اکسید آلومینیوم (آلومین) تشکیل می‌دهد. از ویژگیهای این نوع آهک آن است که به‌کندی شکفته می‌شود و ملاط حاصل از مخلوط آن با شن ، به‌آرامی‌ در هوا سفت می‌شود.
تصویر

آهک‌های آبی

این نوع آهک ، معمولا از سنگ آهک‌هایی که حدود ۶ تا ۲۲ درصد گل رس دارند، تهیه می‌شود. از ویژگیهای مهم این نوع آهک آن است که دور از هوا و حتی در زیر آب ، به آهستگی سفت می‌شود، در تماس با آب خیلی شکفته می‌شوند و با آب خمیر کم‌چسب تولید می‌کند. بطور کلی ، می‌توان این نوع آهک‌ها را حد واسط بین آهک‌های هوایی و سیمان دانست.

روشهای تهیه آهک‌

روش تهیه کلی آهک ، همان حرارت دادن سنگ آهک (کربنات کلسیم) تا دمای ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد است. البته ، هر چه دما بالاتر باشد و گاز دی‌اکسید کربن حاصل ، بهتر از محیط خارج شود، عمل تجزیه سنگ آهک بهتر صورت می‌پذیرد. اما بطور کلی ، تهیه انواع آهک متفاوت است که در اینجا به چند نمونه اشاره می‌شود.

تهیه آهک معمولی

برای تهیه این نوع آهک ، از کوره‌های ثابت و غیره پیوسته یا از کوره‌های مکانیکی استفاده می‌شود.

  • کوره‌های ثابت و غیر پیوسته: در این کوره‌ها که به روش سنتی کار می‌کنند، خرده‌های سنگ آهک را در اندازه‌های تقریبی ۱۰ سانتیمتر روی هم می‌چینند و سطح آن را با کاه گل می‌پوشانند. سپس از قسمت پایین با کمک سوخت (بوته ، چوب ، زغال یا نفت سیاه) تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد به آن گرما می‌دهند، پس از زمان معینی گرما دادن را قطع کرده ، بعد از آنکه کوره سرد شد، آهک زنده حاصل را خارج می‌کنند (چون در زمان خالی کردن ، آهک کوره کار نمی‌کند، از اینرو ، آن را کوره ثابت و غیر پیوسته می‌گویند).
  • کوره‌های مکانیکی و پیوسته: این کوره‌ها نیز انواع مختلف دارند. کوره آلبرگ که در قسمت پایین آن ، شبکه فلزی ضخیمی ‌تعبیه شده است و بر روی آن ، مخلوط زغال (به‌عنوان سوخت) و سنگ آهک را قرار می‌دهند. گرمای سوختن زغال ، دمای کوره را بالا می‌برد و سنگ آهک را تجزیه و به آهک تبدیل می‌کند. آهک حاصل از پایین شبکه فلزی و گاز دی‌اکسید کربن نیز از بالای کوره خارج می‌شود. عیب عمده استفاده از این نوع کوره آن است که مقداری خاکستر زغال در آهک وارد می‌شود. بازدهی این روش بین ۱۲ تا ۱۴ تن آهک در روز است.
  • کوره شماتولا : این کوره شبیه کوره آلبرگ است، با این تفاوت که قسمت آتشدان آن در خارج از محفظه کوره قرار دارد و از اینرو ، عیب مخلوط شدن آهک با خاکستر زغال را ندارند.
  • کوره‌های گردان : این کوره‌ها مشابه کوره پخت سیمان هستند. بازدهی این نوع کوره‌ها از انواع دیگر بالاتر است.

مرحل تهیه آهک‌های آبی

برای تهیه این نوع آهک مراحل زیر به ترتیب انجام می‌گیرد.

تجزیه سنگ آهک

در این مرحله ، به روشی که برای تهیه آهک گفته شد، عمل می‌شود. با این تفاوت که سنگ آهک انتخاب شده است، باید مقدار قابل ملاحظه‌ای خاک رس همراه داشته باشد.

شکفته کردن

در این مرحله با دقت و مهارت کافی ، آن اندازه آب به آهک زنده اضافه می‌شود که فقط اکسید کلسیم هیدراته شود و سیلیکات‌ها و آلومینات کلسیم آب جذب نکنند و به صورت بلورهای هیدراته در نیایند. برای این منظور اضافه کردن آب را باید در دمای ۲۵۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام داد، زیرا در این دما ، سیلیکات‌ها ، آب جذب نمی‌کنند.

تصویر

الک کردن

آهک را پس از شکفته شدن باید از الکهای ویژه‌ای عبور داد و بر اساس اندازه ذرات ، آن را به صورت زیر دسته‌بندی کرد:

  • آهک سبک : که نرم‌ترین قسمت آن است و درجه خلوص آن نیز بالا است.
  • آهک هیدرولیک معمولی : که از الک رد نشده است و باید آن را دوباره آسیاب و بوجاری کرد.
  • آهک‌های سنگین : که دانه‌های آنها دارای ماهیت سیمان است و مقدار سیلیکات آن زیاد است.
  • نخاله آهک : شامل سنگ آهک‌های نپخته است که در برابر آب شکفته نمی‌شود و حاوی مقدار زیادی سیلیکات است.

کاربردهای مهم آهک

آهک کاربردهای زیادی در کارهای ساختمان‌سازی و تهیه فرآورده‌های صنعتی و شیمیایی دارد که به بسیاری از آنها اشاره می‌کنیم:

  • تهیه ظرفهای چینی : چینی‌ها در واقع از انواع سرامیک محسوب می‌شوند و به دو دسته چینی‌های اصل یا چینی‌های سخت و چینی‌های بدلی تقسیم می‌شوند.
  • تهیه شیشه‌های معمولی : عمدتا شامل سیلیس ، کربنات کلسیم (یا آهک) ، کربنات سدیم و زغال کک است.
  • تهیه سیمان : در ابتدا از سنگ آسیاب برای پودر کردن مخلوط و از کوره‌های ثابت استفاده می‌شد.
  • تهیه ساروج : ساروج یا ملاط ، مخلوطی از آهک ، ماسه و آب است که بر خلاف سیمان در داخل آب خود را نمی‌گیرد و سفت نمی‌شود، ولی در مجاورت هوا به علت جذب گاز دی‌اکسید کربن و تشکیل سنگ آهک ، به‌تدریج سفت می‌شود.
  • قندسازی : می‌توان از ریشه گیاه چغندر ، قند استخراج کرد.
  • دباغی پوست : قبل از دباغی پوست باید عملیات آماده‌سازی را به منظور حذف ضایعات باقیمانده بر روی پوست ، بر روی آن انجام داد.
  • یکی دیگر از مصارف عمده آهک در صنایع شیمیایی و در آزمایشگاه‌های شیمی ، تهیه هیدروکسید سدیم از کربنات سدیم و هیدروکسید آمونیوم از کلرید آمونیم است.

تصویر


اطلاعات اولیه

نام ترکیب کربنات کلسیم
فرمول شیمیایی CaCO3
شکل ظاهری جامد سفید
ساختار کریستالی کلسیت و آراگونیت
Hf -۱۱۵۴kj/mol
HI -۱۲۰۷kj/mol
وزن مولکولی ۱۰۰٫۱gr
دانسیته ۲٫۷gr/cm3
نقطه جوش در ۸۹۹ درجه سانتیگراد تجزیه می‌شود.
نقطه ذوب تحت فشار بالا در دمای ۱۳۳۹ درجه سانتیگراد


مشخصات

کربنات کلسیم جامد سفید رنگی است که بطور فراوان در ترکیب صخره‌ها در تمام نقاط جهان یافت می‌شود. مهمترین کانیهای آن ، آراگونیت ، سنگ آهک ، ماربل و تراورتن است. به مقدار بسیار کم در آبحل می‌شود. اما در آبی که CO2 محلول داشته باشد، بطور کامل حل شده ، ایجاد کربنات کلسیم می‌کند. انحلال کربنات کلسیم در آبهای جاری که مقداری CO2 محلول دارند، باعث ایجاد سختی در آب می‌شود.

صابون در آبهای جاری بخوبی کف نمی‌کند، اما سختی حاصل از کربنات و بی‌کربنات کلسیم ، موقت بوده ، با جوشاندن آب رفع می‌شود. آستالاگمیت و آستالاگتیت‌های درون غارها از واکنش سنگ آهک با آبهای حاوی CO2 ایجاد شده است. کربنات کلسیم به دو شکل کریستالی یافت می‌شود که کلسیت به شکل هگزا گونال و آراگونیت به صورت رومبو هیدرال است.

کاربردها

کربنات کلسیم در اثر حرارت با از دست دادن CO2 به آهک تبدیل می‌شود که از آن در کارهای ساختمانی ، در صنعت استخراج آهن و تولید فولاد به‌عنوان کمک ذوب و برای تهیه کاربید کلسیم استفاده می‌شود. از آهک در کشاورزی برای اصلاح خاک و تنظیم PH آن استفاده می‌شود. کربنات کلسیم در پزشکی به‌عنوان آنتی اسید برای خنثی کردن اسید معده بکار می‌رود. کربنات کلسیم یک ماده شیمیایی بی‌خطر یا بسیار کم‌خطر است که تنفس یا خوردن آن و یا تماس با پوست و چشم (البته در مدت زمان کم) خطری ایجاد نمی‌کند.

سنگ آهک (Limestone) یا کربنات کلسیم به ندرت به صورت آهک خالص در طبیعت پیدا می‌شود. این سنگ، بیشتر به صورت آهک رسی ، آهک ماسه‌ای و دولومیت یافت می‌شود. ناخالصیهای مهم سنگ آهک عبارتند از : منیزیم ، سیلیس ، آلومینیوم و منگنز. سنگ آهک در کوره و در دمای مناسب با ترکیب شیمیایی آن پخت می‌گردد. سنگ آهک خالص در دمای خالص در دمای حدود ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد و سنگ آهک رسی یا دولومیتی در دمای حدود ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد کلسینه می‌شود.

به آهک هیدراته ، شکفته نیز گفته می‌شود. آهک زنده در برابر هوا و رطوبت ناپایدار است و از این روی نمی‌توان آن را مدتی دراز نگهداری کرد. آهک هیدراته را می‌توان مدتی دراز انبار نمود. برای تهیه آهک زنده پایه کار آن است که باید میزان کربنات کلسیم در سنگ آهک بیش از ۹۰ درصد و مقدار SiO2+Fe2O3+Al2O3 آن کمتر از ۴ درصد باشد. سنگ آهک در کوره‌های افقی یا عمودی پخته می‌گردد.

مصارف آهک زنده و هیدراته

آهن و فولاد ۴۱ درصد، صنعت ساختمان ۳۲ درصد، محیط زیست ۳ درصد، صنایع شیمیایی ۶ درصد، کاغذ سازی ، سرامیک ، رنگ سازی، تصفیه قند ، چرم سازی ، کشاورزی و صنعت نفت ۸ درصد را شامل می‌شوند.

صنایع فولاد

تا پیش از سال ۱۹۶۰ آهک به عنوان کمک ذوب در فولاد سازی همراه با دیگر مواد و به روش کوره‌های روباز ، استفاده می‌شده است. میزان آهک مصرف شده برای تهیه یک تن فولاد حدود ۱۲ کیلوگرم است. از سال ۱۹۶۰ به این سو و با رواج روش کوره‌های بازی اکسیژنی (BOF) ، فقط از آهک به عنوان کمک ذوب استفاده می‌شود و میزان آهک مصرفی به حدود ۵۰ تا ۱۰۰ کیلوگرم در تن افزایش یافته است. مقدار آهک مصرفی برای صنایع فولاد از حدود ۱٫۴ میلیون تن در سال ۱۹۶۱ به ۸٫۱ میلیون تن در سال ۱۹۷۹ افزایش یافته است.

در آمریکا بر آهک زنده حدود ۱۰ تا ۳۰ درصد اکسید منیزیم زنده می‌افزایند گوگرد و فسفر از عناصر مزاحم شمرده می‌شوند و به این دلیل است که میزان آنها در سنگ آهک باید ناچیز باشد. نقش آهک علاوه بر کاهش دمای ذوب، به عنوان جدا کننده و جمع کننده عناصر زاید و از جمله گوگرد ، فسفر ، آلومینیوم وسیلیس و با افزایش آن به سرباره نیز اهمیت دارد.

مصارف متالوژی آهک

برای ذوب کردن کانسنگ بعضی از فلزات نظیر مس از آهک استفاده می‌کنند. آهک علاوه بر کاهش دمای ذوب موجب جذب گاز SO2 می‌گردد. در فلوتاسیون مواد معدنی از آهک به عنوان کنترل کننده PH محلول استفاده می‌شود. در بیشتر روشهای استخراج منیزیم از آب دریا ، آهک نیز بکار می‌رود. در تهیه آلومینیوم به روش بایر ، میزان قابل توجهی آهک مصرف می‌گردد. در استحصال طلا به روش سیانوراسیون نیز آهک را بکار می‌برند.

مصارف بهداشتی آهک

  • بهبود کیفیت آب آشامیدنی : بی‌کربنات موجود در آب با افزودن آهک را سبب شده و موجب کاهش سختی آب می‌گردد. برای استریل کردن آب به کمک آهک ، نخست PH آب را برای مدتی از ۳ تا ۱۰ ساعت و در حدود ۱۱٫۵ تثبیت می‌کنند. پس با وارد کردن گاز CO2 سطح PH آب را به میزان استاندارد (PH=5.7) کاهش می‌دهند. بخش اعظم آهک به صورت لجن ته نشست می‌گردد. آهک همچنین موجب راسب شدن ترکیبات فسفاته و نیتروژن می‌گردند.
  • کنترل PH پسابها و راسب کردن مواد زاید
  • خنثی نمودن پسابهای اسیدی کارخانه‌ها
  • کنترل آلودگی هوا : در کارخانه‌های ذوب فلزات و نیز به عنوان جذب کننده گازهای سمی نظیر HCl ، HF و SO2 و غیره از آهک استفاده می‌کنند.

مصارف شیمیایی آهک

  • در تهیه کربنات و بی‌کربنات سدیم : برای تهیه یک تن کربنات سدیم در حدود ۷۰۰ کیلوگرم آهک مورد نیاز است.
  • تهیه کاربید کلسیم : مخلوط آهک و کک در کوره الکتریکی و دمای ۳۰۰۰ تا ۳۴۰۰ درجه سانتیگراد به کاربید کلسیم تبدیل می‌شود. برای تهیه یک تن کاربید کلسیم به حدود یک تن آهک احتیاج است. از کاربید کلسیم به منظور تولید گاز استیلن (C2H2) استفاده می‌شود. هم اینک ، گاز استیلن را از گاز اتیلن تهیه می‌کنند و این روش از کاربید کلسیم مناسبتر است.
  • مواد شیمیایی آلی : برای تهیه ترکیبهای اتیلن و پروپیلن ، گلینکولها ، نمکهای آلی کلسیم‌دار ، همچنین تصفیه و تغلیظ اسید سیتریک و گلوکز ، به آهک نیاز است.
  • سایر مصارف شیمیایی : تهیه منیزیم از آب دریا، تهیه نمک طعام و حشره کشها و مواد رنگی.

مصرف آهک در کاغذ سازی

در صنعت کاغذ سازی به منظور تهیه پالپ سولفات ، استفاده دوباره از کربنات سدیم و تهیه هیپوکلریت کلسیم که خاصیت سفید کنندگی دارد از آهک استفاده می‌کنند.

مصرف آهک در مصالح ساختمانی و سرامیک

به عنوان ملات ، روکش داخل ساختمان و در شیشه سازی به عنوان کمک ذوب از آهک بهر می‌گیرند. در دیرگدازهای دولومیتی ، آهک نیز بکار می‌رود. در تهیه سیمان نیز آهک ماده اصلی و عمده را تشکیل می‌دهد.

دیگر مصارف آهک

  • کارخانه‌های قند و شکر : در تهیه قند و شکر ، از آهک برای تصفیه و جداسازی ترکیبات فسفاته و اسیدهای آلی استفاده می‌شود. در کارخانه‌هایی که از چغندر استفاده می‌کنند. به ازای هر تن شکر ، ۲۵۰ کیلوگرم و در کارخانه‌هایی که از نیشکر تغذیه می‌شوند، برای تهیه هر تن شکر ، ۲ تا ۷ کیلوگرم آهک بکار می‌گیرند.
  • صنایع نفت : برای خنثی کردن ترکیبات آلی سولفورها ، بی‌اثر ساختن گاز SO2 و تهیه گریس مخصوص از آهک استفاده می‌شود.
  • در صنایع رنگ سازی : از آهک به عنوان ماده پرکننده استفاده می‌کنند.
  • در چرم سازی : برای جدا کردن مو یا پشم از پوست حیوانات از آهک بهره می‌گیرند (صنعت دباغی).
  • در کشاورزی : برای کنترل PH آب از آهک استفاده می‌کنند.

میزان تولید آهک

میزان آهک زنده و هیدراته تولیدی جهان در سال ۱۹۷۹ بالغ بر ۱۱۲۹۷۲۲۹۰ تن گزارش گردیده که از این تعداد ، ۲۱ درصد در شوروی (سابق) ، ۱۶ درصد در ایالات متحده آمریکا ، ۹ درصد در آلمان غربی (سابق) ، ۷ درصد در لهستان و ۸ درصد در ژاپن تولید شده است.

سنگ آهک در ایران

سازندهایی که آهک آنها مناسب است به شرح زیرند:

پالئوزوئیک

قدیمی ترین سنگ آهکی که در مقیاس نیمه صنعتی استفاده می‌گردد، آهک سازنده مبارک است، سازندهای آهک قدیمی تر به دلیل بالا بودن میزان ناخالصیها و از جمله اکسید منیزیم و کانیهای رسی، مناسب نیستند. مناسب ترین سنگهای آهکی پالئوزوئیک به پرمین تعلق دارد. این سنگها به رنگ خاکستری و به صورت توده‌ای یافت می‌شوند.

مزوزوئیک

سنگهای آهکی ژوراسیک میانی در کوه‌های البرز و کپه داغ (مزدوران)، قلعه دختر ، اسفندیار و بادامو در ایران مرکزی برای تهیه سیمان بسیار مناسبند. آهکهای کرتاسه به دلیل کیفیت مناسب ، گسترش وسیع در سطح کشور در بیشتر کارخانه‌های سیمان استفاده می‌شوند. به عنوان مثال ، کارخانه‌های سیمان ری ، تهران ، اصفهان ، کرمان ، صوفیان ، درود ، آبیک و نکا از آهک کرتاسه استفاده می‌کنند.

سنوزوئیک

آهکهای سازند قم در بیشتر مناطق مناسب هستند. آهکهای سازند آلماری عمدتا مناسب هستند و در حال حاضر کارخانه‌های سیمان شیراز و بهبهان از این سازند بهره می‌برند.

دولومیت Dolomite

کانی دولومیت که جز کانیهای دسته کربنات به شمار می‌رود، یک کربنات رو مبوئدرال متعلق به سیستم بلوری تری‌گونال یا هگزاگونال است و در کانسارهای جانشینی در رگه‌ها، در سنگهای رسوبی و سنگهای دگرگونی زیاد یافت می شود.


نگاه اجمالی

بطور ایده آل ، دولومیت از تعداد برابری یون Ca2+ و Mg2+ تشکیل شده است که توسط صفحاتی از آیفون CO+ بطور منظم جدا شده‌اند. حالت خوب مرتب شده شبکه دولومیت باعث یکسری انعکاسهای فوق ساختمانی در دیفراکتومتر اشعه ایکس (XRD) می‌شود که از نظر ساختمانی با کلسیت متفاوت است.

بیشتر دولومیت‌های عهد حاضر در مقایسه با دولومیت‌های قدیمتر دارای درجه نظم پایین‌تری هستند، واژه پروتودولومیت Protodolomite برای کربناتهای Ca – Mg ساخته شده در آزمایشگاه با نظم انعکاسی خیلی ضعیف یا بدون نظم انعکاسی معرفی شده است. جانشینی آهن در دولومیت‌ها فراوان است و دولومیت آهن‌دار با چند درصد مول FeCO3 تشکیل می‌شود. که ممکن است آنکریت Ankite همراه داشته باشد.

تصویر


جانشینی دولومیت

جانشینی کانیهای کربنات کلسیم توسط دولومیت و ته نشست سیمان دولومیتی ممکن است بلافاصله بعد از اینکه رسوبات ته نشین شدند، یعنی همزمان با رسوبگذاری و در طی دیاژنز اولیه (قبلا دولومیت شدن سین ژنتیک نامیده می شد)، یا مدتی طولانی بعد از رسوبگذاری (معمولا بعد از سیمانی شدن ، و در طی دفن) انجام می‌گیرد (دولومیتی شدن اپی ژنتیک).

دولومیت اولیه

خیلی اوقات واژه اولیه Primary برای دولومیتی بکار می‌رود که بر ته نشست مستقیم از آب دریا یا دریاچه دلالت دارد. در حقیقت اکثر دولومیت‌ها توسط جانشینی در کانیهای کربناته‌ای که قبلا تشکیل شده‌اند، به وجود می‌آیند، هر چند سیمانهای دولومیتی نیز فراوان است.

تقسیم بندی سنگهای کربناته بر اساس مقدار دولومیت

  • سنگ آهک : سنگی است که حاوی ۰ تا ۱۰ درصد دولومیت باشد.
  • سنگ آهک دولومیتی : سنگی است که حاوی ۱۰ تا ۵۰ درصد دولومیت باشد.
  • دولومیت کلسیتی : سنگی است که حاوی ۵۰ تا ۹۰ درصد دولومیت باشد.
  • دولومیت (ِDolostone) : سنگی است که حاوی ۹۰ تا ۱۰۰ درصد دولومیت باشد.

بافت‌های دولومیت

  • اگزونوتوپیک Xenotopic : در این بافت دولومیت دارای بلورهای بدون شکل با مرزهای بلوری منحنی تا دندانه‌ای و نامنظم است.
  • اییوتوپیک Idiotopic : در این بافت دولومیت دارای بلورهای شکل‌دار لوزوجهی می‌باشد.

فابریک مخرب در دولومیت

حفظ بافت اولیه سنگ آهک در دولومیت از فابریک کاملا تخریب شده و بدون باقی ماندن آثار مشخصی از رسوب اولیه ، تا فابریک حفظ شده ، با ساختمان اولیه خوب تا کاملا حفظ شده در تغییراست. دانه‌های کلسیت با منیزیم کم ممکن است در مقابل دولومیتی شدن مقاوم بوده یا بطور مخرب دولومیتی شوند. زمان دولومیتی شدن نیز یک فاکتور است، چون اگر تاخیری و در طی دفن باشد، احتمال زیاد دارد که رسوب اولیه با کانی شناسی مخلوط قبلا به کلسیت پایدار با منیزیم که تبدیل شده باشد. بنابراین دولومیت دارای یک فابریک مخرب خواهد بود.

تصویر


دولومیت بی‌تناسب یا زین اسبی

نوعی دولومیت ، که ممکن است جانشینی یا به صورت یک سیمان باشد، دولومیت بی‌تناسب Barague یا زین اسبی Saddle است. همچنین تحت عنوان اسپار مرواریدی Peal Spar شناخته می‌شود. بطور کلی بلورها بزرگند (چند میلیمتر) و سطوح بلوری منحنی شکل و واضح دارند. در مقطع نازک ، آنها رخ منحنی و خاموشی موجی دارند. معمولا حاویاینکلوزیون‌ها بوده که بیشتر آنها از آهن می‌باشند.

دولومیت بی‌تناسب معمولا با کانی سازی سولفیدی، فعالیت هیدروترمالی و همچنین هیدروکربن‌ها همراه است، خیلی اوقات این دولومیت به عنوان دولومیتی شدن تیپیک دفنی بررسی می‌شود و اختصاصات تغییر شکل شبکه به تغییرات غلظت یونهای Ca جذب شده بر روی سطوح بلوری در حال رشد نسبت داده می‌شود.

پراکندگی دولومیت‌ها در ادوار زمین شناسی

پراکندگی دولومیت‌ها در ادوار زمین شناسی یکسان نیست و اغلب گفته شده است که با بازگشت زمان به عقب فراوانی دولومیت ها افزایش می‌یابد. به نظر می‌رسد، دولومیت‌ها در پرکامبرین فراوان تر از سنگهای آهکی باشند و این موضوع منجر به این پیشنهاد شده است که آب دریا ترکیب متفاوتی داشته است، بطوری که دولومیت می‌توانسته است مستقیما ته نشین شود یا می‌توانسته خیلی به سادگی جانشین CaCO3 شود.

عقاید دیگر این است که محیط ها دولومیتی شدن Dolomitization در سرتاسر جغرافیایی قدیم و آب و هوای قدیم مختلف متداول تر بوده است یا اینکه به راحتی در اثر گذشت زمان ، سنگهای آهکی زمان زیادی داشته‌اند تا دولومیتی شوند.

آهک شکفته

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

آهک شکفته همان آهک زنده CaO است که در اثر ترکیب شدن با آب تبدیل به آهک شکفته یا آهک مرده و یا آهک آب دیده می‌گردد. نام شیمیایی ترکیب آن کلسیم هیدروکسید است.

محتویات

 [نهفتن

ترکیب شیمیایی آهک شکفته [ویرایش]

آهک زنده میل ترکیبی شدیدی با آب دارد. فرمول این ترکیب به شکل زیر است:

Cao + H2O − > Ca(OH)2 + Q

شدت حرارت آزاد شده Q به قدری است که مقداری از آب مصرفی را تبخیر می‌کند و مقداری از سنگ آهک را که کاملا پخته نشده باشد تبدیل به آهک زنده می‌نماید.[۱]

روش استفاده [ویرایش]

در موقع کار اغلب آهک شکفته را سرند کرده و مصرف می‌نمایند. ولی چون ممکن است کلوخه‌های کوچک آب ندیده آهک، از سوراخ‌های سرند گذشته و وارد پی گردند و بعداً در داخل پی باز شوند این روش معمولاً مناسب نیست. برای استفاده صحیح از شیرآهک استفاده می‌شود. به این منظور، ابتدا آهک آب دیده را در حوضچه‌های کوچکی می‌ریزند، روی آن آب می‌بندند و برای مصرف از آن استفاده می‌کنند. اشکال این روش اینست که مصرف کننده در محل به رنگ سفید آب آهک اکتفا کرده و اغلب از میزان آهک مخلوط شده در شیر آهک بی اطلاع می‌باشد. در صورت کمتر بودن آهک مصرفی از ۲۰۰ الی ۲۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب خاک محل مورد استفاده، شفته به دست آمده نامرغوب بوده و مطمئن نیست. این شفته باید حتماً خارج از محل استفاده (مثل پی) ساخته شده و کاملا مخلوط گردیده و سپس به محل پی ریخته شود.[۲]

کلسیم اکسید

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
کلسیم اکسید
Calcium Oxide
Calcium oxide
نام IUPAC Calcium Oxide
خواص
فرمول شیمیایی
جرم مولی
‎ ۵۶٫۰۷۷ g/mol
شکل ظاهری جامد سفید
چگالی ۳۳۵۰ kg/m³، جامد
دمای ذوب
‎۲۵۷۲ °C (۲۸۴۵ K)
دمای جوش
‎۲۸۵۰ °C (۳۱۲۳ K)
محلول در آب واکنش می‌دهد
تمامی داده‌ها مربوط به شرایط استاندارد(در  °C۲۵ و  kPa۱۰۰) است، مگر آنکه خلاف آن ذکر شده باشد.
Infobox disclaimer and references

آهک یا اکسید کلیسم یا کلسیم اکسید (به انگلیسیCalcium oxide) (CaO) جسمی است سفید رنگ، جذب کنندهٔ رطوبت که از پخته شدن سنگ آهکبه دست می‌آید.

محتویات

 [نهفتن

شناخت [ویرایش]

آهک از جمله موادی است که کارآیی آن از دوران باستان، توسط بشر شناخته شده است و از آن در ساخت انواع بناها و برای اتصال محکمتر قطعات سنگ یا چوب بکار گرفته می‌شد.

آهک مرده و آب آهک [ویرایش]

هرگاه بر روی اکسید کلسیم (آهک زنده) آب ریخته شود، بر اثر واکنش با آب، گرما ایجاد می‌کند که موجببخار شدن قسمتی از آب می‌شود. در این عمل، آهک بر اثر جذب آب، متورم شده، سپس به‌صورت گرد سفیدی در می‌آید که اصطلاحا آهک مرده نامیده می‌شود (زیرا در تماس با آب، دیگر واکنشی از خود نشان نمی‌دهد)، این عمل را شکفته شدن آهک نیز می‌گویند. هر گاه مقداری آب به آهک مرده اضافه شود، به شیر آهک تبدیل می‌شود که اگر آن را صاف کنیم، محلول زلالی که در حقیقت محلول سیرشدههیدروکسید کلسیم در آب است، حاصل می‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهای بسیاری در صنایع شیمیایی دارد. مثلا در تهیه هیدروکسید سدیم، آمونیاک، هیدروکسید فلزات، پرکلرین و به‌ویژه در استخراج منیزیم از آب دریا بکار می‌رود.

در ایران باستان [ویرایش]

شناخت و استفاده از آهک در ایران از سه هزار سال پیش آغاز شده است. گورهای چمباتمه‌ای که در ناحیهٔ حسنلو پیدا شده دارای سه متر ژرفا بوده که از شفتهٔ آهک پر شده‌اند. تاریخ این تمدن به سده‌های هفتم و هشتم پیش از میلاد می‌رسد. کف کاخ‌های تخت جمشید از ملاتی سرخ رنگ که در آن آهک به کار رفته بود، پوشیده شده است.

کوره‌های آهک‌پزی [ویرایش]

پختن آهک در قدیم در کوره هائی با تاقی از سنگ آهک و جایگاهی در زیر کوره صورت می‌گرفت. کوره را پر از سنگ آهک می‌نمودند و آنگاه سوخت را در آن قرار داده و چهار روز پشت سر هم به سنگ آهک گرما می‌دادند تا بپزد و آهک زودگیر به دست آید. از دیدگاه شیمیائی سنگ آهک که کربنات کلسیم است در اثر گرما به اکسید کلسیم تبدیل می‌شد. کاربرد ملات آهک در ساختمان‌های سنگی و آجری به عنوان ملات و نیز در روکشی دیوارها از زمان اشکانیان معمول بوده است. بهره گیری از آهک در عصر ساسانیاننیز ادامه یافت. مردمان قدیم ویژگی‌های شیمیائی و مکانیکی آهک و آمیزهٔ آن با دیگر مواد را خوب می‌شناختند. آنان با تجربه دریافته بودند که چگونه می‌توان با آمیختن خاک رس با آهک و دیگر مواد، مصالحی مقاوم و با ملات‌هائی غیرقابل نفوذ ساخت.

درباره mahanchemical.co

مهندس شیمی پانزده سال تدریس شیمی تولید کننده مواد شیمیایی در قم متولد تیر چهل وسه

پاسخ بدهید