氢氧化钙

氢氧化钙（Ca (OH)₂），俗称熟石灰或消石灰，是一种重要的无机强碱，具有碱性强、成本低等特点，在工业、农业、环保等领域应用广泛。以下从物理化学性质、制备方法、主要用途、安全注意事项等方面详细介绍：

一、物理与化学性质

物理性质

外观：白色粉末状固体，无臭，微溶于水（20℃时溶解度约 0.165g/100mL 水），其水溶液称为石灰水，静置后上层清液澄清，下层为白色悬浊液（石灰乳）。

密度：2.24 g/cm³（固体）。

熔点：580℃（分解为氧化钙和水），常压下不熔融，直接分解。

化学性质

碱性反应

与酸反应生成盐和水：

Ca(OH)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O（中和反应）。

与酸性氧化物反应：

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O（用于检验 CO₂，溶液变浑浊）；

Ca(OH)₂ + SO₂ = CaSO₃↓ + H₂O（工业脱硫）。

与盐反应

与可溶性碳酸盐反应生成碳酸钙沉淀：

Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaOH（制备烧碱的苛化法）。

热分解

加热至 580℃以上分解为氧化钙（CaO）和水（H₂O）：

Ca(OH)₂ 

△

 CaO + H₂O。

腐蚀性

强碱性，对皮肤、织物有腐蚀作用，需避免直接接触。

二、制备方法

工业制法：石灰消化法

原理：氧化钙（生石灰）与水反应生成氢氧化钙，放出大量热。

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

流程：

将生石灰（CaO）粉碎后加入消化器，按比例通入水（理论上 1kg CaO 需 0.32kg 水）；

控制反应温度（约 60~80℃），生成的氢氧化钙浆料经沉淀、过滤、干燥后得到粉末状产品。

实验室制法

向氯化钙溶液中加入氢氧化钠溶液：

CaCl₂ + 2NaOH = Ca(OH)₂↓ + 2NaCl

过滤后洗涤、干燥即可得到纯净的氢氧化钙。

三、主要用途

1. 工业领域

建筑与建材

配制石灰砂浆、石灰乳，用于墙体砌筑和粉刷（与空气中 CO₂反应生成 CaCO₃，硬化后增强强度）；

生产水泥、玻璃的原料之一（如水泥生产中用于调节硅酸钙矿物组成）。

环保处理

废水处理：中和酸性废水，调节 pH 值，同时沉淀重金属离子（如 Fe³⁺、Cu²⁺生成氢氧化物沉淀）；

烟气脱硫：吸收工业废气中的 SO₂，生成亚硫酸钙（CaSO₃），进一步氧化为硫酸钙（石膏，CaSO₄），实现脱硫减排。

化工生产

制备漂白粉（与 Cl₂反应：2Ca (OH)₂ + 2Cl₂ = Ca (ClO)₂ + CaCl₂ + 2H₂O）；

作为碱性助剂，用于橡胶、石油化工行业（如脱除石油产品中的有机酸）。

2. 农业与食品领域

农业改良

改良酸性土壤：中和土壤酸性，提高 pH 值，促进作物生长（如南方红壤地区常用）；

配制波尔多液：与硫酸铜混合制成农药，用于防治果树、蔬菜的真菌病害（原理：Cu²⁺的杀菌作用）。

食品工业

作为酸度调节剂、膨松剂（如制作粉条时添加少量石灰水增加韧性）；

食品加工设备的清洗消毒（需符合食品安全标准，如 GB 1892-2007）。

3. 其他用途

医药领域：牙科填充材料（如氢氧化钙糊剂用于根管治疗）；

科研应用：实验室中用于制备碱溶液、气体干燥（虽微溶，但可用于吸收少量酸性气体）。

四、安全与储存注意事项

安全风险

健康危害：

粉尘刺激呼吸道，长期吸入可能引发肺炎；

接触皮肤会引起灼伤（强碱腐蚀），若误入眼睛需立即用大量清水冲洗并就医。

燃爆风险：本身不燃，但与酸类物质反应剧烈，需避免混合存放。

储存与运输

储存要求：

密封存放于干燥通风处，避免受潮（易与空气中 CO₂反应生成 CaCO₃）；

远离酸性物质（如盐酸、硫酸）、二氧化碳气源，包装容器需标注 “腐蚀品” 标识。

运输注意：

运输过程中防止雨淋、受潮，车辆需清洁干燥；

搬运时轻装轻卸，避免包装破损导致粉尘泄漏。