生石灰遇水生热的化学原理

喻俊涵（长沙市长郡梅溪湖中学，湖南长沙410000）

生石灰遇水生热的化学原理

喻俊涵（长沙市长郡梅溪湖中学，湖南长沙410000）

本文阐述了生石灰的主要成分，工业及实验室的制取方法，通过生石灰遇水反应的实验来验证生石灰遇水生热的化学过程及生石灰在工农业、渔牧业等方面的应用。

生锈；氧气；水

生石灰是日常生活中常见的一种物质，应用广泛：可作填充剂；用作分析试剂；用作原料，可制造电石、纯碱、漂白粉等；可用作建筑材料、助熔剂；用作植物油脱色剂，土壤改良剂和钙肥；用于耐火材料、干燥剂；用作锅炉停用保护剂，利用石灰的吸湿能力，使锅炉水汽系统的金属表面保持干燥等工农业应用的各个方面。这些应用都离不开生石灰的一个重要性质：吸湿性特别强，与水反应发出大量的热量。本论文从生石灰的制取成分；生石灰与水反应的化学原理；生石灰遇水生热在实际中的应用三部分来进行探讨。

1 生石灰的制取

生石灰的主要成分是CaO，生石灰的制取方法主要分为两类，一类是工业上的制取，一类是实验室制取。

工业上通常采用石灰石煅烧法来制取，首先用石子整形破碎机将石灰石粗碎至200 mm左右，并用铁筛筛除50 mm以下的细渣。把筛选过的石灰石及燃料（无烟煤或焦炭，其加入量为石灰石重量的7.5%～8.5%）定时、定量由炉窑顶加入炉窑内，以1000～1200℃煅烧，再经冷却即得到CaO。在此在煅烧过程中会产生二氧化碳(CO2)。主要的化学反应方程式为CaCO3[高温]=CaO+CO2↑。由于石灰石的成分不纯净，杂质较多，这种方法制取CaO之前首先将石灰石提纯。

实验室通常用碳酸钙直接制取CaO，若想制取纯度搞得CaO，首先将碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙，再加入氨水进行中和静置片刻，把多余的碳酸钙沉淀过滤，再加入碳酸氢钠反应生成碳酸钙沉淀，过滤分离干燥后，加热生成纯度高的CaO，此过程的化学反应方程式为：

2 生石灰与水反应的化学原理

我们通过一个实验来看一下化学反应过程，此过程的化学反应方程式为：

CaO+H2O=Ca(OH)2+热量

实验室中进行此实验过程，需要蒸发皿一个，镊子一把，生石灰和水，首先我们需要将蒸发皿中放入少量的水，蒸发皿中一开始只有水，是无色无味的液体。用镊子夹取少量的生石灰慢慢放入水中，生石灰的主要成分是氧化钙，氧化钙是一种无机化学物，他的化学式是GaO,其表面呈现白色粉末状固体，如果氧化钙含量较低呈现的是灰白色，若含有杂质则呈现淡黄色和灰色，具有很强的吸湿性能。氧化钙跟水接触后会进行化学反应，反应过程中会放出大量的热量，使蒸发皿中的溶液沸腾，并生成白色的沉淀物，使溶液慢慢变的浑浊。沉淀物的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙是强电解质，但是其在水中的溶解度较低，在水中微溶。随着反应的继续进行，会使溶液变得浑浊。并且反应过程中释放的大量的热量会很快让溶液变的沸腾起来，所以我们进行此实验要选择蒸发皿中进行。操作过程中要与蒸发皿保持安全距离，防止液体飞溅，发生烫伤。

通过生石灰遇水反应的实验，我们可以看到生石灰在反应过程中生成大量的热量，而且生成强碱性化学物质。我们就可以利用生石灰的这种性质来进行应用。从而达到借助实验研究性质，利用物质性质帮助我们达到所要的需求。

3 生石灰遇水生热在实际中的应用

生石灰遇水可以产生大量的热量，并且可以生成化学性质比较稳定的消石灰（Ca（OH）2），生石灰的这这一特性在实际中应用广泛，无论是工业领域、农业领域还是渔牧业等领域。在工业生产领域，利用生石灰的这种遇水生热的性质，可以把其放出的热量进行钢材的高温调质，废铁的回炉等方面，节省了能源。

在农业领域，因为生石灰遇水生热生成消石灰可以杀死树木根部的害虫，有利于树木的健康成长，而且生石灰盛呈现强碱性，可以中和土壤的酸性，与水反应后生成钙离子，可以补充农作物生长所需的矿物质。生石灰也是渔牧业必不可少的药物之一，它具有强碱性,是目前养鱼生产中的消毒、杀菌、灭虫药物,又能中和水中的酸,改善水质,有利于浮游生物繁殖和鱼类生长活动。在畜牧业领域，生石灰亦可以利用其遇水生热生成消石灰的性质对动物的居住环境进行杀毒，防止瘟疫的产生。

4 结语

综上所述，生石灰的制取原料易得，制取方法又相对简单且生石灰的作用领域较广价格低廉，生石灰遇水反应生成大量的热量，可以转化为其他能源来应用，反应产物消石灰具有强碱性，可以中和酸性和杀死细菌、虫害进行消毒。因此在工农业、渔畜牧业以及建筑业都得到了广泛应用。

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