Kalcijev oksid

Kalcijev oksid (CaO) je bela, jedka, alkalna in kristalinična anorganska spojina. Industrijski kalcijev oksid, bolj znan kot žgano ali živo apno, je zelo porozen, amorfen in rumeno ali rjavo obarvan zaradi nečistoč, ki jih vsebuje apnenec, iz katerega ga proizvajajo. Največ živega apna se predela v gašeno apno (Ca(OH)₂), ki se uporablja kot vezivo v gradbeništvu.

Kalcijev oksid

Imena
IUPAC ime kalcijev oksid
Druga imena žgano apno, živo apno
Identifikatorji
Številka CAS	1305-78-8
3D model (JSmol)	Interaktivna slika
ChemSpider	14095
ECHA InfoCard	100.013.763
Število E	E529 (sredstva za uravnavanje Ph, ...)
PubChem CID	14778
RTECS število	EW3100000
UNII	C7X2M0VVNH
UN število	1910
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID5029631
InChI InChI=1/Ca.O/rCaO/c1-2 Key: ODINCKMPIJJUCX-BFMVISLHAU
SMILES [Ca]=O
Lastnosti
Kemijska formula	CaO
Molska masa	56,0774 g/mol
Videz	bel do svetlo rumen/rjav prah
Vonj	brez vonja
Gostota	3,34 g/cm3[1]
Tališče	2613 °C (2886 K)[1]
Vrelišče	2850 °C, 3123 K (100 hPa)[2]
Topnost v vodi	1,19 g/L (25 °C), 0,57 g/L (100 °C), eksotermna reakcija[3]
Topnost (kisline)	topen (tudi v glicerolu in raztopini sladkorja)
Topnost (metanol)	netopen (tudi v dietil eter in 1-nonanolu)
Kislost (pKa)	12,8
Termokemija
Standardna molarna entropija So298	40 J·mol−1·K−1[4]
Std tvorbena entalpija (ΔfH⦵298)	−635 kJ·mol−1[4]
Nevarnosti
NFPA 704 (diamant ognja)	0 3 2
Plamenišče	ni vnetljiv
Sorodne snovi
Drugi anioni	kalcijev sulfid kalcijev hidroksid
Drugi kationi	berilijev oksid magnezijev oksid stroncijev oksid barijev oksid
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za material v standardnem stanju pri 25 °C, 100 kPa).
Sklici infopolja

Lastnosti

Kalcijev oksid ima zelo visoko tališče (2572 °C) in vrelišče (2850 °C) in je v popolnoma suhem stanju kemično zelo nereaktiven. Je brezbarven in kristalizira v kubičnem kristalnem sistemu, tako kot natrijev klorid (NaCl, kuhinjska sol).

Zelo čist kalcijev oksid pri močnem segrevanju s plamenom pokalnega plina (zmes vodika in kisika v razmerju 2:1) oddaja belo svetlobo (Drumondova apnena svetilka), s katero so nekoč osvetljevali gledališke odre.

Z vodo burno reagira in tvori kalcijev hidroksid (Ca(OH)₂, gašeno apno):

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Reakcija je eksotermna (ΔH_r = −63.7 kJ/mol). Sproščeno toploto se uporablja na primer v samoogrevanih kozarcih in pločevinkah. Veže se tudi z vlago iz zraka, zato se mora skladiščiti v zaprtih in suhih prostorih. V žganem apnu so najpogostejše naslednje nečistoče:

• magnezijev oksid (MgO): 0,20 – 0,80 %
• železov(III) oksid (Fe₂O₃): 0,00 – 0,20 %
• silicijev dioksid (SiO₂): 0,02 – 0,20 %
• aluminijev oksid (Al₂O₃): % 0,00 - 0,80 %

Njihova vsebnost je odvisna od vsebnosti nečistoč v apnencu, iz katerega se proizvaja.

Pridobivanje

Živo apno se pridobiva s segrevanjem naravnega apnenca, redko tudi kalcita, v apnenicah pri temperaturi okrog 1000 °C:

CaCO₃ → CaO + CO₂

Nastalo živo apno je zelo porozno. Žganje apna je eden od najstarejših kemijskih procesov, ki jih je obvladal človek.

Uporaba

V reakciji živega apna z veliko količino vode (gašenje apna), nastane gašeno apno (Ca(OH)₂). V industrijskem gašenju z minimalno (ekvivalentno) količino vode nastane hidratizirano apno. Oba proizvoda se uporabljata predvsem v gradbeništvu. Živo apno se uporablja tudi v industriji cementa, za opeko za oblaganje industrijskih peči, proizvodnji mineralnih gnojil, kot alkalni dodatek v metalurgiji, proizvodnji stekla in drugod.