கால்சியம் ஆக்சைடு

கால்சியம் ஆக்சைடு

பெயர்கள்
ஐயூபிஏசி பெயர் கால்சியம் ஆக்சைடு
வேறு பெயர்கள் சுட்ட சுண்ணாம்பு, நீற்றாத சுண்ணாம்பு, ஈரப்படுத்தாத சுண்ணாம்பு, சுண்ணாம்பு கூழாங்கல், கால்சியா
இனங்காட்டிகள்
சிஏஎசு எண்	1305-78-8
ChEBI	CHEBI:31344
ChEMBL	ChEMBL2104397
ChemSpider	14095
Gmelin Reference	485425
InChI InChI=1/Ca.O/rCaO/c1-2 Key: ODINCKMPIJJUCX-BFMVISLHAU
யேமல் -3D படிமங்கள்	Image
பப்கெம்	14778
வே.ந.வி.ப எண்	EW3100000
SMILES [Ca]=O
UNII	C7X2M0VVNH
UN number	1910
பண்புகள்
மூலக்கூறு வாய்பாடு	CaO
வாய்ப்பாட்டு எடை	56.0774 கி/மோல்
தோற்றம்	வெண்மையிலிருந்து வெளிர் மஞ்சள் வரை/பழுப்பு பொடி
மணம்	மணமற்றது
அடர்த்தி	3.34 கி/செமீ3
உருகுநிலை	2,613 °C (4,735 °F; 2,886 K)
கொதிநிலை	2,850 °C (5,160 °F; 3,120 K) (100 hPa)
நீரில் கரைதிறன்	வினைபுரிந்து கால்சியம் ஐதராக்சைடைத் தருகிறது
Methanol-இல் கரைதிறன்	கரைவதில்லை (டைஎதில் ஈதரில் கூட), n-octanol)
காடித்தன்மை எண் (pKa)	12.8
காந்த ஏற்புத்திறன் (χ)	−15.0·10−6 செமீ3/மோல்
கட்டமைப்பு
படிக அமைப்பு	கன சதுர படிக அமைப்பு, cF8
வெப்பவேதியியல்
Std enthalpy of formation ΔfHo298	−635 கிஜுல்மோல்−1
நியம மோலார் எந்திரோப்பி So298	40 ஜுல்மோல்−1·கெல்வின்−1
தீங்குகள்
பொருள் பாதுகாப்பு குறிப்பு தாள்	Hazard.com
தீப்பற்றும் வெப்பநிலை	தீப்பற்றாதது
அமெரிக்க சுகாதார ஏற்பு வரம்புகள்:
அனுமதிக்கத்தக்க வரம்பு	TWA 5 மிகி/மீ3
பரிந்துரைக்கப்பட்ட வரம்பு	TWA 2 மிகி/மீ3
உடனடி அபாயம்	25 மிகி/மீ3
தொடர்புடைய சேர்மங்கள்
ஏனைய எதிர் மின்னயனிகள்	கால்சியம் சல்பைடு கால்சியம் ஐதராக்சைடு
ஏனைய நேர் மின்அயனிகள்	பெரிலியம் ஆக்சைடு மெக்னீசியம் ஆக்சைடு இசுட்ரான்சியம் ஆக்சைடு பேரியம் ஆக்சைடு
மாறுதலாக ஏதும் சொல்லவில்லை என்றால் கொடுக்கப்பட்ட தரவுகள் யாவும் பொருள்கள் அவைகளின் இயல்பான வெப்ப அழுத்த நிலையில் (25°C, 100kPa) இருக்கும். வார்ப்புரு மேற்கோள்கள்

கால்சியம் ஆக்சைடு (Calcium Oxide) (CaO), பொதுவாக நீறாத சுண்ணாம்பு அல்லது சுட்ட சுண்ணாம்பு என அழைக்கப்படக்கூடிய, பரவலாகப் பயன்படக்கூடிய வேதிச் சேர்மம் ஆகும். இது ஒரு வெண்ணிற, காரத்தன்மை மற்றும் அரிக்கும் தன்மையுடைய படிகத் திண்மம் ஆகும். அறை வெப்பநிலையில் இது திண்மமாகக்  காணப்படுகிறது.  பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் சுண்ணாம்பு என்ற வார்த்தையானது, கால்சியம், சிலிகான், மெக்னீசியம், அலுமினியம் மற்றும் இரும்பு ஆகியவை விஞ்சிநிற்கும் கார்பனேட்டுகள், ஆக்சைடுகள், ஐதராக்சைடுகள் போன்ற கனிமப் பொருட்களைப் பொருளுணர்த்துவதாக உள்ளது. இதற்கு மாறாக, சுட்ட சுண்ணாம்பு என்பது கால்சியம் ஆக்சைடு என்ற ஒரேயொரு  வேதிச் சேர்மத்தை மட்டுமே  குறிக்கப் பயன்படும் பெயராக உள்ளது. கட்டுமானப் பொருட்களான சிமெண்ட் போன்றவற்றில் வினையேதும் புரியாது நீடிக்கின்ற கால்சியம் ஆக்சைடானது தனித்த சுண்ணாம்பு என அழைக்கப்படுகிறது.

சுட்ட சுண்ணாம்பானது செலவில்லாத அல்லது விலை மலிவான ஒரு பொருளாக உள்ளது. இச்சேர்மம் மற்றும் இதனுடைய வேதியியல் வழிப்பொருளான கால்சியம் ஐதராக்சைடு ஆகிய இரண்டுமே பயன்பாட்டில் உள்ள வேதிப்பொருட்களாக உள்ளன.

தயாரிப்பு

சுட்ட சுண்ணாம்பினை நீரில் சேர்த்து நீற்றுப் போகச் செய்யும் வெப்ப உமிழ் வினையின் செயல்முறையின் விளக்கம்- சுட்ட சுண்ணாம்பின் துண்டுகளின் மீது நீரானது சொட்டு சொட்டாக விடப்படுகிறது. சிறிது நேரத்திற்குப் பிறகு சுண்ணாம்பின் நீர்த்தல் வினை வெப்ப உமிழ் வினையாக நிகழ்கிறது. வினையின் வெப்பநிலை 300 °С வரை உயரலாம்.
திட்டமிட்டு நிகழ்த்தியவர்கள் - மெரினா இசுடோசானேவ்சுகா, மிகா புக்லேசுகி மற்றும் விளாடிமிர் பெட்ருசேவ்சுகி - வேதியியல் துறை, FNSM, சிரில் மற்றும் மெதோடியசு பல்கலைக்கழகம், இசுகோப்சே, மாசிடோனியா

வழக்கமாக, கால்சியம் ஆக்சைடானது கால்சியம் கார்பனேட்டைக் கொண்டுள்ள சுண்ணாம்புக்கல், கிளிஞ்சல் ஓடுகள் போன்ற பொருட்களை சுண்ணாம்புச் சூளையிலிட்டு வெப்பச்சிதைவிற்கு உட்படுத்துவதால் தயாரிக்கப்படுகிறது. இந்த வினையானது 825 °C (1,517 °F) என்ற வெப்பநிலைக்கு மேல் வெப்பப்படுத்தும் போது நிறைவடைகிறது. இந்தச் செயல்முறையானது சுண்ணமாக்குதல் செயல்முறை என அழைக்கப்படுகிறது. இந்த வினையில் கால்சியம் கார்பனேட்டில் உள்ள கார்பனீராக்சைடு (CO₂),வாயுவை வெளியேற்றி சுட்ட சுண்ணாம்பை விட்டுச் செல்கிறது.

CaCO₃(திண்மம்) → CaO(திண்மம்) + CO₂(வாயு)

சுட்ட சுண்ணாம்பானது நிலையான சேர்மமாக இல்லை. இச்சேர்மத்தை நீருடன் சேர்த்து சுண்ணக்கலவை அல்லது சுண்ணக்காரையாக மாற்றாத வரை, குளிர்விக்கப்படும்போது தன்னிச்சையாக காற்றில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடுடன் (CO₂) போதுமான அளவிற்கு வினைப்பட்டு முழுவதுமாக கால்சியம் கார்பனேட்டாக மாறிவிடுகிறது.

சுட்ட சுண்ணாம்பின் ஆண்டு உற்பத்தி ஏறத்தாழ 283 மில்லியன் டன்களாகும். ஆண்டொன்றுக்கு 170 மில்லியன் டன்களுடன் சீனாவானது இது வரையிலும் உலகின் மிகப்பெரிய உற்பத்தியாளராகத் திகழ்கிறது. அமெரிக்க ஐக்கிய நாடுகள் ஆண்டொன்றுக்கு 20 மில்லியன் டன்களுடன் இரண்டாவது பெரிய உற்பத்தியாளராக விளங்குகிறது.

தோராயமாக, 1.8  டன்கள் சுண்ணாம்புக்கல், 1.0  டன் சுட்ட சுண்ணாம்பினைத் தயாரிக்கத் தேவைப்படுகிறது. சுட்ட சுண்ணாம்பானது நீரின் மீது மிக அதிக நாட்டத்தைக் கொண்டுள்ளதால் சிலிகா களியைக் காட்டிலும் மேலும் திறனுடைய நீருறிஞ்சு பொருளாக உள்ளது. சுட்ட சுண்ணாம்பு நீருடன் வினைப்படும் போது அதன் கன அளவானது 2.5 மடங்கு அதிகரிக்கிறது.

பயன்பாடு

• வார்ப்பிரும்பினை எஃகாக மாற்றப்பயன்படும் BOS (basic oxygen steelmaking) எனப்படுகின்ற செயல்முறையில் சுட்ட சுண்ணாம்பு முக்கியமாகப் பயன்படுகிறது. இதன் பயன்பாடு ஒரு டன் எஃகின் உருவாக்கத்திற்கு 30–50 கிகி வரை வேறுபடலாம். சுட்ட சுண்ணாம்பானது SiO₂, Al₂O₃, மற்றும் Fe₂O₃ போன்ற அமில ஆக்சைடுகளை நடுநிலையாக்கி அடிப்படையான உருகிய கசடைத் தருகிறது.
• கால்சியத்தின் அடர்த்தி 0.6–1.0 கி/செமீ³ என்ற அளவில் உடைய தரப்படுத்தப்பட்ட சுட்டசுண்ணாம்பு காற்றூட்டப்பட்ட கற்காரைக் கற்களை உருவாக்குவதில் பயன்படுகிறது.
• சுட்ட சுண்ணாம்பு மற்றும் நீரேற்றப்பட்ட சுண்ணாம்பு களிமண்ணைக் கொண்டுள்ள மண்ணிற்கு எடை தாங்கும் சக்தியை அதிகரிக்கிறது. இது சிலிகா மற்றும் அலுமினாவுடன் வினைபுரிந்து சிமெண்டின் பண்புகளைப் பெற்றிருக்கக்கூடிய கால்சியம் சிலிகேட்டுகளையும், அலுமினேட்டுகளையும் உருவாக்குவதால் ஏற்படுகிறது.
• கண்ணாடி, கால்சியம் அலுமினேட் சிமெண்ட், கரிம வேதிப்பொருட்கள் தயாரிப்பில் சிறய அளவுகளில் சுட்ட சுண்ணாம்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• சுட்ட சுண்ணாம்பு கால்சியம் ஐதராக்சைடை உருவாக்கும் வினையின் போது வெப்ப ஆற்றலை வெளியிடுகிறது. இந்த செயல்முறை பின்வரும் சமன்பாட்டின் படி நிகழ்கிறது.:

CaO (s) + H₂O (l) Ca(OH)₂ (aq) (ΔH_r = −63.7 kJ/mol of CaO)

• வெப்பம்: சுட்ட சுண்ணாம்பானது ஐதரேற்றம் அடையும் போது, வெப்ப உமிழ்வினை நிகழ்ந்து ஒரு திண்மம் வெளிவருகிறது. இந்த ஐதரேட்டை வெப்பப்படுத்துவதன் மூலம், நீர் நீக்கம் செய்து சுட்ட சுண்ணாம்பானது மீண்டும் பெறப்படலாம். ஒரு லிட்டர் நீரானது தோராயமாக 3.1 கிலோகிராம்கள் (6.8 lb) சுட்ட சுண்ணாம்புடன் இணைந்து கால்சியம் ஐதராக்சைடையும் 3.54 MJ ஆற்றலையும் தருகிறது. இந்த செயல்முறையானது வெப்பத்தை உருவாக்குவதற்கான எளிய மற்றும் வசதியான வெப்ப மூலமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது எந்த இடத்திலும் உணவுப்பொருட்களை வெப்பப்படுத்துவதற்கான தானே வெப்பப்படுத்தும் கலனில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• ஒளி: சுட்ட சுண்ணாம்பானது 2,400 °C (4,350 °F) வெப்பநிலைக்கு வெப்பப்படுத்தும் போது ஒரு அடர்வான ஒளியை உமிழ்கிறது. இந்த வகையான ஒளிர்வே சுண்ணாம்பொளி என அழைக்கப்படுகிறது. மேலும் மின்சார ஒளி கண்டுபிடிப்பிற்கு முன்னதாக நாடகத்துறையினரால் அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வந்தது.
• சிமெண்ட்: சிமெண்ட் தயாரிப்பில் கால்சியம் ஆக்சைடு ஒரு மிக முக்கியமான இடுபொருளாக உள்ளது.
• எளிதில் கிடைப்பதாகவும், பரவலாகக் கிடைக்கக் கூடியதுமாக உள்ள காரமாக இருப்பதால் மொத்த சுட்ட சுண்ணாம்பு உற்பத்தியில் 50% அளவிற்கு கால்சியம் ஐதராக்சைடாக மாற்றப்படுகிறது. சுட்ட சுண்ணாம்பு மற்றும் நீர்த்த சுண்ணாம்பு இரண்டு பொருட்களுமே குடிநீரைப் பக்குவப்படுத்துதலில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• பெட்ரோலியம் தொழிற்துறை: எரிபொருளை நிரப்பி வைக்கும் கலன்களில் நீர் இருப்பதைக் கண்டறிய கால்சியம் ஆக்சைடு மற்றும் பினால்ப்தலீன் கலந்த பசை பயன்படுத்தப்படுகிறது. எரிபொருள் சேமிப்புக் கலன்களில் உள்ள நீருடன் இந்தப்பசை சேர்க்கப்படும் போது சுட்ட சுண்ணாம்பு நீர்த்த சுண்ணாம்பாக மாறுகிறது. நீர்த்த சுண்ணாம்பானது, பினால்ப்தலீனுடன் வினைபுரிந்து கருஞ்சிவப்பு-இளஞ்சிவப்பு நிறமாக மாறுகிறது. இதன் காரணமாக நீரின் இருப்பானது கண்டறியப்படுகிறது.
• காகிதம் :பழுப்பு அல்லது தரம் குறைந்த அட்டைக்காகித தயாரிப்பு ஆலைகளில் சோடியம் கார்பனேட்டிலிருந்து சோடியம் ஐதராக்சைடை மீட்டெடுக்கும் செயல்முறைகளில் கால்சியம் ஆக்சைடு பயன்படுகிறது.
• பூச்சுப்பொருள் (அல்லது) காரை: மனிதர்கள், பானை செய்யும் கலையை அறிவதற்கு முந்தைய புதிய கற்காலத்தில், சுண்ணாம்புக்கல்லை அடிப்படையாகக் கொண்ட காரையொன்றினை தரை மற்றும் சுவர்களுக்கான பூச்சுப்பொருளாகப் பயன்படுத்தி வந்துள்ளமைக்கு தொல்லியல் சார் சான்றுகள் உள்ளன. இத்தகைய சுண்ணாம்பு சாம்பல் கலந்த தரைகள் பத்தொன்பதாம் நுாற்றாண்டின் பிற்பகுதி வரை பயன்பாட்டில் இருந்து வந்துள்ளது.
• வேதியியல் அல்லது ஆற்றல் உற்பத்தி: கால்சியம் ஆக்சைடின் திண்ம தெளிப்பு அல்லது சேறு ஆற்றல் உற்பத்தி நிலையங்களில் இருந்து வெளிப்படும் அனல் வளி பாய்ச்சுகளில் கந்தக டை ஆக்சைடை நீக்கம் செய்யப் பயன்படுகிறது. இந்தச் செயல்முறையானது அனல்-வளி கந்தக நீக்கம் என அழைக்கப்படுகிறது.

ஆயுதமாக

கி.மு 80 இல் ரோமானிய படைத்தளபதி இசுடீரியசு, இசுபானியாவின் கேரசிடேனியன்களுக்கு (டேகசு நதிக்கு அப்பால் மலைப்பகுதிகளில் வாழக்கூடிய மக்கள்) எதிரான போரில் பரவலாக அடைக்கக்கூடிய எரிசுண்ணாம்புத்துாளால் ஆன மேகங்களைப் பயன்படுத்தி வெற்றி பெற்றுள்ளார். இந்த மக்கள் எளிதில் அடைய முடியாத உயரமான மலைகளில் உள்ள குகைகளில் வாழ்ந்து வந்தனர். கி.பி.178 ஆம் ஆண்டில் சீனாவில் நடந்த ஆயுதம் தாங்கிய விவசாயிகளின் போராட்டத்தைத் தணிக்க இதே போன்ற ஒரு தூளானது ”சுண்ணாம்பு இரதங்கள்” எனப்படும் வாகனங்களில் உலைத்துருத்திகளில வைத்து கூட்டமான பகுதிகளில் ஊதிவிடப்பட்டது. இங்கிலாந்து நாட்டின் வரலாறு என்னும் நூலில் அதன் ஆசிரியர் டேவிட் கியூம் இங்கிலாந்தின் மூன்றாம் என்றி என்ற அரசரின் ஆட்சிக்காலத்தில் பிரெஞ்சு கப்பற்படையின் படையெடுப்பை இங்கிலாந்து கடற்படை சுட்ட சுண்ணாம்பினை ஒரு ஆயுதமாக பயன்படுத்தி (அதாவது கடற்படை வீரர்களின் கண்களை சுண்ணாம்பால் காயப்படுத்தி) வெற்றி கண்டது. சுட்ட சுண்ணாம்பானது இடைக்காலத்திலிருந்து தொடங்கி கடற்படைப் போர்களில் சுண்ணாம்புச்சேறாக எதிரிகளின் கப்பல்களில் வீசி எறியப்படும் காலம் வரை தொடர்ந்து பயன்படுத்தப்பட்டிருக்கலாம் என கருதப்படுகிறது.

பாதுகாப்பு நடவடிக்கை

நீருடனான சுட்ட சுண்ணாம்பின் தீவிரமான வினையின் காரணமாக சுட்ட சுண்ணாம்பானது சுவாசிக்கும்போதோ, ஈரமான தோல் மற்றும் கண்களில் பட்டாலோ, தீவிரமான எரிச்சலை உண்டாக்கக்கூடியது. இதைச் சுவாசித்தல் இருமல், தும்மல், சிரமமான சுவாசம் ஆகியவற்றை உண்டாக்கலாம். மூக்கிடைத் தசைகளில் எரிச்சலூட்டும் காயங்கள், அடிவயிற்று வலி, குமட்டல் மற்றும் வாந்தி ஆகியவற்றையும் ஏற்படுத்தலாம். சுட்ட சுண்ணாம்பு தீ விபத்து போன்ற ஆபத்துக்களை உருவாக்காது. இருப்பினும், நீருடனான இச்சேர்மத்தின் வினை எரியக்கூடிய பொருட்களை தீப்பற்ற வைக்கும் அளவுக்கான வெப்பத்தை உருவாக்கலாம்.