生石灰是什么？

生石灰，化学名称为氧化钙（CaO），是一种常见的无机化合物，由石灰石（主要成分为碳酸钙，CaCO₃）高温煅烧而成，它在工业、建筑、农业等领域有着广泛的应用，是一种重要的基础化工原料。

生石灰的制备

生石灰的制备主要通过石灰石的煅烧完成，具体步骤如下：

1. 原料选择：使用高纯度的石灰石（碳酸钙含量≥90%）。
2. 高温煅烧：在900°C~1200°C的高温下，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳：
   [ \text{CaCO}_3 \xrightarrow{\text{高温}} \text{CaO} + \text{CO}_2↑ ]
3. 冷却与粉碎：煅烧后的产物冷却后，可进一步研磨成粉末，便于使用。

这一过程在工业上通常采用立窑或回转窑进行，以确保高效、稳定的生产。

生石灰的物理与化学性质

• 物理性质：白色或灰白色固体，质地坚硬，易吸潮，遇水剧烈反应（放热）。
• 化学性质：
  • 与水反应（熟化）：生成氢氧化钙（熟石灰），并释放大量热：
    [ \text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 + \text{热量} ]
  • 与酸反应：中和酸性物质，如与盐酸反应生成氯化钙和水：
    [ \text{CaO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} ]
  • 与二氧化碳反应：长期暴露在空气中会吸收CO₂，逐渐变回碳酸钙（这一过程称为“碳化”）。

生石灰的主要用途

生石灰的应用极为广泛，主要包括以下几个领域：

（1）建筑行业

• 制造水泥：作为水泥的主要原料之一，与黏土、石膏等混合煅烧，形成硅酸盐水泥。
• 砂浆与涂料：与砂、水混合制成砌筑砂浆，或用于墙面刷白（传统“石灰墙”）。

（2）农业

• 土壤改良：中和酸性土壤，提高pH值，改善作物生长环境。
• 消毒杀菌：撒施于养殖场或农田，可杀灭病原微生物。

（3）工业

• 钢铁冶炼：作为助熔剂，去除铁矿石中的杂质（如二氧化硅）。
• 化工原料：用于生产电石（碳化钙）、漂白粉等。

（4）环保

• 污水处理：调节废水pH，沉淀重金属离子。
• 垃圾处理：用于垃圾填埋场的防渗与除臭。

生石灰的安全注意事项

由于生石灰具有强碱性和放热特性，使用时需注意：

• 避免直接接触皮肤：可能造成灼伤，操作时需佩戴防护手套。
• 防潮储存：需密封存放，否则会吸收水分失效。
• 远离易燃物：遇水放热可能引燃周围材料。

生石灰与熟石灰的区别

许多人容易混淆生石灰（CaO）和熟石灰（Ca(OH)₂），它们的区别如下：

生石灰作为一种古老而重要的化学物质，至今仍在现代工业与生活中发挥着不可替代的作用，无论是盖房子、种庄稼，还是治理污染，都离不开它，了解它的特性和正确使用方法，不仅能提高效率，还能避免安全隐患。

下次当你看到工地上的白色粉末或农田里的撒施物时，或许就能认出：这就是生石灰！