Formule d'hydroxyde de calcium, propriétés, réactivité et utilisations

Le hydroxyde de calcium, également appelée chaux hydratée ou chaux éteinte, est un composé inorganique de formule Ca (OH)₂. 

L'hydroxyde de calcium adopte une structure polymérique, comme tous les hydroxydes métalliques, identique à celle de l'hydroxyde de magnésium (Mg (OH))₂) également connu sous le nom brucita.

On peut voir que dans cette structure il y a la formation de ponts d'hydrogène. L'hydroxyde de calcium est industriellement synthétisé en faisant réagir l'oxyde de calcium, également connu sous le nom de chaux ou de la chaux vive avec de l'eau selon la réaction suivante:

CaOH + H₂O → Ca (OH)₂

Il est également préparé en laboratoire par la réaction entre le chlorure de calcium aqueux et l'hydroxyde de sodium.

L'hydroxyde de calcium est naturellement présent, mais rarement sous sa forme minérale sous forme de portlandite, que l'on trouve dans certaines roches volcaniques et métamorphiques. (Formule d'hydroxyde de calcium - Utilisations, propriétés, structure et formule de l'hydroxyde de calcium, 2005-2017).

Ce composé est aussi couramment réalisée dans les ciments, les solvants et les nettoyants industriels (comme les produits de construction), strip-teaseuses de sol, produits de nettoyage de briques, des produits d'épaississement de ciment et bien d'autres.

La solution aqueuse est communément appelée eau de chaux. L'eau de chaux est préparée en agitant l'hydroxyde de calcium dans de l'eau pure et en filtrant l'excès de Ca (OH)₂ pas dissous.

Lorsque l'hydroxyde de calcium est ajouté en excès d'eau de chaux, on obtient une suspension de particules d'hydroxyde de calcium, ce qui donne un aspect laiteux, auquel cas il a le nom commun du lait de chaux. Le lait de chaux ou une solution saturée de chaux (eau de chaux) a un pH de 12,3, étant de nature basique.

Propriétés physiques et chimiques de l'hydroxyde de calcium

L'hydroxyde de calcium est une poudre blanche ou incolore, sans odeur. En solution aqueuse (solutions saturées), il a un aspect laiteux dû au surnageant d'hydroxyde de calcium non dissous.

Les solutions insaturées sont généralement des solutions claires et incolores, avec une légère odeur de terre et un goût alcalin amer de l'hydroxyde de calcium. L'apparence du composé est illustrée à la figure 3 (Royal Society of Chemistry, 2015).

L'hydroxyde de calcium a un poids moléculaire de 74,093 g / mol et une densité de 2,211 g / cm3 à l'état solide. Il a un point de fusion de 580 degrés Celsius. Il est légèrement soluble dans l'eau, pouvant se dissoudre 1,89 grammes par litre à 0 ° C, 1,73 g par litre à 20 ° C et 0,66 grammes par litre à 100 ° C

Il est soluble dans le glycérol et dans les solutions acides. Il est insoluble dans l'alcool (Centre national d'information sur la biotechnologie, S.F.).

L'hydroxyde de calcium est partiellement dissous dans l'eau pour produire une solution appelée eau de chaux, qui est une base modérée. Calcium eau ou Ca (OH)_{2 (aq)} Il réagit avec les acides pour former des sels et peut attaquer certains métaux tels que l'aluminium. L'eau de chaux réagit facilement avec le dioxyde de carbone pour former du carbonate de calcium, un processus utile appelé carbonatation:

Ca (OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

Les nitroparaffines, le nitrométhane, le nitropropane, etc., forment des sels avec des bases inorganiques telles que l'hydroxyde de calcium. Ces sels secs sont explosifs. Le composé est chimiquement similaire à l'hydroxyde de sodium (NaOH) ou à l'oxyde de sodium (Na₂O). Ceux-ci neutralisent les acides de manière exothermique pour former des sels et de l'eau.

Le mélange de ces matériaux avec de l'eau peut générer des quantités dangereuses de chaleur, à mesure que la base se dissout ou se dilue. Les bases réagissent avec certains métaux (comme l'aluminium et le zinc) pour former des oxydes ou des hydroxydes métalliques et générer de l'hydrogène.

Les bases peuvent initier des réactions de polymérisation dans des composés organiques polymérisables, en particulier des époxydes. Ils peuvent être générés sels d'ammonium inflammables et / ou toxiques, des nitrures, halogène organique, divers métaux, peroxydes et hydroperoxydes. Ce type de composé sert souvent de catalyseur (Fiche de données chimiques HYDROXYDE DE CALCIUM, S.F.).

Réactivité et dangers

L'hydroxyde de calcium est un composé stable bien qu'incompatible avec les acides forts. Il est classé comme composé irritant et parmi ses dangers, nous pouvons souligner:

Il est corrosif pour les yeux (ils provoquent des lésions de la cornée ou la cécité) et la peau (ils provoquent une inflammation et des cloques).

L'inhalation de poussières provoquera une irritation des voies gastro-intestinales ou respiratoires, caractérisée par des brûlures, des éternuements et une toux. Une surexposition grave peut causer des lésions pulmonaires, une asphyxie, une perte de conscience ou la mort. L'inflammation de l'œil est caractérisée par des rougeurs, des irritations et des démangeaisons (Fiche de données de sécurité Hydroxyde de calcium, 2013).

Une exposition répétée aux yeux à un faible niveau de poussière peut provoquer une irritation et une destruction cutanée locale ou une dermatite sur la peau. L'inhalation répétée de poussière peut produire divers degrés d'irritation respiratoire ou de dommages aux poumons.

Si ce produit chimique entre en contact avec les yeux, il convient de le laver immédiatement avec de grandes quantités d'eau, en soulevant occasionnellement les paupières inférieures et supérieures. Une attention médicale immédiate doit être obtenue.Les lentilles de contact ne doivent pas être utilisées lorsque vous travaillez avec ce produit chimique.

Si ce produit chimique entre en contact avec la peau, la peau contaminée doit être immédiatement rincée avec du savon et de l'eau. Si ce produit chimique pénètre dans les vêtements, retirez immédiatement les vêtements et rincez la peau avec de l'eau. Si l'irritation persiste après le lavage, consultez un médecin.

Si de grandes quantités de ce produit chimique sont inhalées, la personne exposée doit être amenée à l'air frais immédiatement. Si la respiration a cessé, effectuer une réanimation bouche-à-bouche en maintenant la victime au chaud et au repos. Obtenez des soins médicaux dès que possible.

En cas d'ingestion, consulter immédiatement un médecin et, si possible, montrer le contenant ou l'étiquette (empoisonnement à l'hydroxyde de calcium, 2017).

Manutention et stockage

• Le composé doit être conservé dans un récipient sec.
• Ne pas avaler ou respirer la poussière.
• L'eau ne devrait jamais être ajoutée à ce produit.
• En cas de manque de ventilation, porter un appareil respiratoire approprié.
• Éviter le contact avec la peau et les yeux.
• Tenir à l'écart des substances incompatibles comme les acides.
• Gardez le récipient bien fermé.
• Gardez le récipient dans un endroit frais et bien ventilé. Ne pas stocker au-dessus de 25 degrés centigrades.

Utilisations et applications

L'hydroxyde de calcium est produit à grande échelle, il est facile à manipuler et généralement bon marché. Par conséquent, il existe de nombreuses utilisations et applications notables.

Une application importante d'hydroxyde de calcium est comme un floculant dans le traitement de l'eau et des eaux usées. Il forme un solide chargé de peluches qui aide à éliminer les petites particules de l'eau, ce qui donne un produit plus léger.

Cette application est rendue possible par le faible coût et la faible toxicité de l'hydroxyde de calcium. Il est également utilisé dans le traitement de l'eau douce pour augmenter le pH de l'eau. Le but est que les tuyaux ne se corrodent pas lorsque l’eau de base est acide.

Une autre excellente application est l'industrie papetière, où il est utilisé dans la production d'hydroxyde de sodium. Cette conversion est une composante du procédé kraft bien connu utilisé dans l'extraction de la pâte.

Dans les systèmes de maintien de la vie tels que l'épurateur de dioxyde de carbone, en particulier dans les respirateurs de plongée à circuit fermé, où l'hydroxyde de lithium, étant plus caustique, est considéré comme trop risqué.

Il est utilisé comme ingrédient dans le blanchiment et le plâtrage, avec ce qu'on appelle les mortiers à la chaux. En construction routière, l'hydroxyde de calcium sert à améliorer la qualité du sol.

Selon le National Institutes of Health, l'hydroxyde de calcium est couramment utilisé dans les travaux dentaires comme antimicrobien et constitue la substance de choix pour former une couche protectrice appelée barrière apicale.

Les barrières apicales sont couramment utilisées comme moyen d'éviter la nécrose pulpaire dans les situations où la chirurgie endodontique serait particulièrement difficile, résultant généralement d'une dent permanente immature.

Puisque l'hydroxyde de calcium peut aider à désinfecter une dent où une infection existe déjà, il peut être utilisé comme traitement à court terme pour réduire la douleur et l'inflammation lors de la préparation d'une chirurgie endodontique (Gottfried Schmalz, 2009).

Il sert d'additif pour l'eau de mer car il réduit le CO2 atmosphérique et atténue l'effet de serre.

Dans la production de métaux, la chaux est injectée dans le flux de gaz résiduaire pour neutraliser les acides, tels que les fluorures et les chlorures, avant d’être rejetée dans l’atmosphère.

L'hydroxyde de calcium est utilisé comme ingrédient alcalin actif dans certains produits de relaxation capillaire.

Selon le Cornell Center for Materials Research, l'hydroxyde de calcium peut redresser les cheveux bouclés, car il brise les liaisons disulfure qui relient les cystéines, les acides aminés présents dans des concentrations plus élevées dans les cheveux naturellement bouclés. Briser ces liaisons et les sceller avec de l'hydroxyde de calcium modifie en permanence la structure physique des cheveux traités.

Dans la bouillie bordelaise, l'hydroxyde de calcium sert à neutraliser la solution et à former un fongicide de longue durée.

Il est utilisé dans l'industrie du raffinage du pétrole pour la fabrication d'additifs pétroliers (salicylates, sulfates, phénols), dans l'industrie pétrochimique pour la fabrication d'huile solide de diverses marques et également dans l'industrie chimique pour la fabrication de stéarate de calcium. . Il est couramment utilisé pour l'examen de l'absorption de dioxyde de carbone et de gaz.

L'hydroxyde de calcium est utilisé dans la fabrication de plaquettes de frein, dans la préparation de mélanges secs pour la peinture et la décoration ainsi que dans la fabrication de mélanges de pesticides.

Il est également utilisé comme supplément de calcium et comme tampon pH / carbonate pour l'aquaculture corallienne dans les aquariums récifaux.

C'est un insecticide naturel «alternatif», la plupart des insectes rampants meurent au contact de celle-ci, y compris les tiques, les puces, les coléoptères et les larves (Russiver, 2015).

L'hydroxyde de calcium est une solution efficace pour séparer les cheveux des cuirs d'animaux, dans leur préparation pour la production de cuir.

Un mélange d'hydroxyde de calcium et d'eau chaude crée un bain dans lequel les cuirs frais doivent être trempés jusqu'à quatre jours et secoués fréquemment. Ce processus ameublit les cheveux et la peau à un point tel qu'il peut généralement être enlevé à la main.

En raison de sa faible toxicité et de la douceur de ses propriétés de base, la chaux éteinte est largement utilisée dans l'industrie alimentaire pour:

• Pour clarifier le jus brut de canne à sucre ou de betterave à sucre dans l'industrie sucrière, traiter l'eau pour les boissons alcoolisées et les boissons gazeuses, les marinades et autres aliments.
• Faites des tortillas de maïs (aidez la semoule de maïs à se réunir). Le maïs cuit à la chaux est transformé en nixtamal, ce qui augmente considérablement la biodisponibilité de la niacine, il est également considéré comme plus savoureux et plus facile à digérer.
• Nettoyer une saumure de carbonates de calcium et de magnésium dans la fabrication de sel à usage alimentaire et pharmaceutique.
• Enrichir les boissons aux fruits, comme le jus d'orange et les préparations pour nourrissons (BAUM, 2013).

Références

1. BAUM, J. (16 août 2013). Utilisations de l'hydroxyde de calcium. Récupéré de livestrong.com: livestrong.com
2. Formule d'hydroxyde de calcium - Utilisations, propriétés, structure et formule d'hydroxyde de calcium. (2005-2017). Récupéré de softschools.com.
3. Empoisonnement à l'hydroxyde de calcium. (2017, 7 février). Récupéré de medlineplus.gov.
4. Fiche de données chimiques HYDROXYDE DE CALCIUM. (S.F.). Récupéré de cameochemicals.noaa.gov.
5. Gottfried Schmalz, D. A. (2009). Biocompatibilité des matériaux dentaires. Berlin: springer.
6. Fiche de données de sécurité Hydroxyde de calcium. (2013, 21 mai). Récupéré de sciencelab: sciencelab.com.
7. Centre national d'information sur la biotechnologie. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 6093208. Récupéré de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. Société royale de chimie. (2015). Hydroxyde de calcium. Récupéré de ChemSpider: chemspider.com.
9. Russiver, M. (17 août 2015). À quoi sert l'hydroxyde de calcium? Récupéré de quora: quora.com.