آهک هیدراته (هیدروکسید کلسیم) | 9 کاربرد و مصارف آهک هیدراته

آهک هیدراته (هیدروکسید کلسیم) چیست و چه کاربرد هایی دارد؟ آهک هیدراته یک ماده شیمیایی کاربردی و با اهمیت در صنایع کاغذ سازی ، ذوب آهن ، تصفیه آب ، پرورش دام و طیور و ساختمان سازی است. هیدروکسید کلسیم با نام های گوناگونی مثل آهک مرده ، آهک شکفته و آهک آبخورده شناخته می شود که این اسامی از کاربرد ها و ویژگی های این ماده ایجاد شده است. از نظر ظاهر ، اهک هیدراته یک گرد سفید رنگ با بوی خاک است که البته در آب حل نمی شود. به لحاظ ساختاری این ماده خاصیت قلیایی دارد و می توان به کمک آن اسید ها را خنثی کرد. 

آهک هیدراته را می توان از دو نوع آهک کلسیمی و دولومیتی تولید نمود. نوع اول که از سنگ کربنات کلسیم به دست می آید دارای فرمول Ca(OH)2 و نوع دوم که از دولومیت (کربنات کلسیم منیزیم) تولید می گردد دارای فرمول Mg(OH)2 خواهد بود. 

جدول ویژگی های فنی هیدروکسید کلسیم

تفاوت آهک هیدراته با سنگ آهک و آهک زنده

هیدروکسید کلسیم یک ماده شیمیایی است که نمی توان آن را در طبیعت یافت. برای تولید این محصول از سنگ های کربناته موجود در طبیعت مثل سنگ آهک و گچ استفاده می شود. دو فرایند شیمیایی مهم برای تولید آهک هیدراته لازم است که هر چه با دقت بیشتر و وسایل پیشرفته ترین انجام گیرد ، محصول با کیفیت تری هم تولید خواهد شد.

اولین مرحله ، جدا سازی مواد ناخالص و گاز دی اکسید کربن از سنگ آهک است. این فرایند از طریق حرارت دهی و در کوره آهکپزی انجام می شود. چنانچه سنگ آهک تا نزدیک دمای ذوب که حدود 900 تا 1200 درجه سانتی گراد است حرارت ببیند ، تجزیه شده و ناخالصی های آن جدا می شود. محصولی که در این مرحله تولید می گردد آهک زنده نام دارد. آهک زنده یا پخته شده دارای فرمول شیمیایی اکسید کلسیم است و با سنگ آهک که فرمول کربنات کلسیم دارد متفاوت می باشد. 

آخرین مرحله تولید هم شکفته کردن آهک پخته شده است. این کار یک فرایند شیمیایی می باشد که در اثر ترکیب با آب بدست می آید به این صورت که در اثر ترکیب آهک زنده با آب ، آهک شکفته شده و به صورت پودری سفید رنگ و نامحلول در آب تبدیل خواهد شد. این فرایند گرما زا است و می تواند آب را به جوش بیاورد.

تفاوت آهک هیدراته و زنده در فرمولاسیون و واکنش پذیری آن ها است. با وجود این که هر دو حاوی یون کلسیم هستند ، برخلاف آهک زنده که دارای یون اکسید است ، اما آهک هیدراته یون هیدروکسید دارد. همچنین هیدروکسید کلسیم در آب حل نمی شود و واکنش خاصی ایجاد نمی نماید و حالتی پایدار و ثابت دارد.

کاربرد و موارد مصرف

کاغذ سازی

در تولید کاغذ از مواد شیمیایی مختلف مانند سود پرک استفاده می شود تا ویژگی های مورد نظر در خمیر کاغذ نظیر پاک کردن جوهر ها ایجاد شود. اما در نهایت باید این ماده از کاغذ حذف گردد. در اینجا از آهک به عنوان ماده کاستیک زدا استفاده می شود. آهک هیدراته همچنین یک ماده پر کننده بسیار ارزان قیمت و مناسب برای کاهش هزینه تولید کاغذ است.

صنایع ساختمانی

انواع آهک به صورت گسترده ای در صنایع ساختمانی به کار می رود. از هیدروکسید کلسیم در بخش های مختلف ساختمان ها نظیر شفته ریزی کف ، تهیه ملات و دوغاب ، تولید آجر و بلوک استفاده می شود. برخی از موارد مصرف آن در بخش ساختمانی و راه سازی عبارت است از:

ترکیب با سیمان

در صورت ترکیب آهک هیدراته با سیمان پورتلند ، شکل پذیری سیمان افزایش می یابد.. همچنین با افزایش چسبندگی و انعطاف آن ، از ترک خوردن سیمان جلوگیری خواهد نمود. آهک می تواند ویژگی های مورد انتظار سیمان را بهبود بخشد.

تولید آسفالت

آهک یکی از مهم ترین افزودنی های آسفالت است که تاثیر چشمگیری در بهبود کیفیت آن دارد. با پی بردن به ویژگی های ضد آب ، ضد یخ زدگی و مقاوم در برابر رشد گیاهان در بستر راه ، از دهه هفتاد میلادی استفاده از آهک هیدراته در ترکیب آسفالت آغاز شد. آهک علاوه بر بهبود خواص مکانیکی آسفالت ، پیوند آن را با قیر را تقویت می کند.

نفت و پتروشیمی

آهک پودری خالص با استاندارد های مورد نظر یکی از اصلی ترین افزودنی های گل حفاری برای استخراج نفت است. از طرفی محلول تهیه شده از هیدروکسید کلسیم که آب آهک نام دارد ، به عنوان یک فیلتر قوی برای جذب سولفور و حذف گاز های آلاینده به کار می رود.

تصفیه آب و فاضلاب

هیدروکسید کلسیم یک ماده کوگولانت یا منعقد کننده است که می تواند بسیاری از کودورت های ایجاد شده در اثر مواد آلی در آب و فاضلاب را جذب و ته نشین نماید. همچنین به دلیل داشتن ماهیت قلیایی می تواند اسید هایی مانند سیتریک اسید را از آب بازیافت کند. آهک با ایجاد پیوند با برخی یون های فلزی باعث سختی گیری می شود. 

کشاورزی

اهمیت تنظیم اسیدیته خاک در کشاورزی بسیار زیاد است. چنانچه خاک کشاورزی دارای پی اچ مناسبی نباشد ، گیاهان قادر به جذب مواد مغذی نبوده و محصول دهی مناسبی نخواهند داشت. عواملی مثل کود دهی و آبیاری نامناسب می تواند اسیدیته خاک را افزایش دهد که در این صورت می توان از آهک هیدراته برای تنظیم اسیدیته استفاده نمود.

پرورش دام و طیور

هیدروکسید کلسیم خاصیت ضدعفونی کنندگی و میکروب کشی دارد. این محصول برای حذف عوامل بیماری زا بر روی سطوح سالن های پرورش و استبل ها محلول پاشی می گردد و یکی از ارزان قیمت ترین مواد گندزدا است. همچنین در زمان دفن جوجه های تلف شده آلوده به بیماری های عفونی ، به منظور جلوگیری از گسترش عفونت در خاک محل ، بر روی اجساد آهک ریخته می شود.

فولادسازی

از آهک هیدراته در مراحل مختلف تولید فولاد همچون فولادسازی اولیه و ثانویه و در کوره های قوص الکتریکی و اکسیژنی به منظور حذف عناصری مثل گوگرد ، فسفر و منگنز که مقاومت فولاد را کاهش می دهند استفاده می شود.