Известь: состав, технические характеристки, виды, добыча, применение

Негашеная известь:

Негашеная известь представляет собой окись кальция CaO и обладает кристаллической структурой. При взаимодействии с водой он образует гашеную известь. Наряду с последней, он обрел популярность в строительстве.

Вещество получают в ходе термического разложения карбоната кальция. Другим способом выступает реакция простых веществ, при которой оно образуется в качестве слоя на поверхности металла. Помимо этого, его получают в ходе реакции термического разложения гидроксида кальция и кальциевых солей ряда кислот, содержащих кислород.

Продукт входит в группу основных оксидов. При его взаимодействии с водой происходит энергичная реакция, в ходе которой выделяется тепло и образуется гидроксид кальция. Насыщенный раствор последнего выступает сильным основанием. Реакция является обратимой, если температура, при которой она происходит, превышает 580 оС.

Являясь основным оксидом, негашеная известь вступает в реакцию с кислотами и кислотными оксидами (при этом образуются соли). При ее нагреве и одновременном взаимодействии с углеродом образуется карбид кальция (для проведения этой процедуры используется высокотемпературная печь либо электрическая дуга). Получаемый продукт может применяться для изготовления ацетилена, однако в промышленности принято использовать более эффективные методы. Невзирая на это, данная реакция все же находит применение — в частности, к ней прибегают в производстве аппаратов для сварки и лабораторной практике.

Негашеная известь — распространенный компонент для производства стройматериалов. С ее помощью изготавливается силикатный кирпич, высокоглиноземистый цемент и др., что выступает основной сферой ее применения. До 50-х годов прошлого столетия ее использовали в строительстве для побелки, чему способствовали ее качества – ярко-белый цвет и хорошая адгезия к разного рода поверхностям. После нанесения гашеной извести происходит поглощение ей из воздуха углекислого газа и образование твердого слоя карбоната кальция.

Современное строительство почти полностью отошло от использования окиси кальция ввиду ее недостатка — она активно поглощает воду и способствует сохранению высокого уровня влажности в помещении, создавая благоприятную среду для образования плесени.

Что такое негашеная известь и ее свойства

Негашеная строительная известь – вещество белого оттенка с кристаллической структурой. Ее формирование происходит при обжиге мела, доломитов, известняка и других ископаемых кальциево-магниевого типа. При этом доля примесей не может быть выше 6-8%. В общем виде формулу соединения можно представить как CaO, хотя в ее составе есть и оксиды магния, и иные соединения.

На фото оксид кальция (негашеная известь)

Изготавливается материал согласно с требованиями ГОСТа 9179-77 под названием «Известь строительная. Технические условия». Ее делают из карбонатных пород, используя добавки, имеющие минеральную природу: кварцевый песок, доменный или электротермофосфорный шлак и т. п.

Согласно требованиям госстандарта, известь нужно измельчать до такого размера, чтобы остаток после пропускания сквозь сито № 02 и № 008 был не выше 1,5% и 15% соответственно.

Негашеную известь относят ко 2-му классу опасности. Чистая известь воздушного типа может иметь 1-й, 2-й и 3-й сорт, с примесями – 1-й и 2-й сорт. Гидратная известь имеет 1-й и 2-й сорт.

Помощь при ожогах

Ожог известью – это химическое поражение кожи, которое чревато самыми неприятными последствиями. Негашеная известь – это щелочь, которая эмульгирует и растворяет кожный жир, проникая в глубокие слои эпидермиса. Внешне ожог выглядит как сложный некроз тканей грязно-белого оттенка с образованием рыхлых струпьев. При попадании на кожу и слизистые щелочь проникает во все стороны, поэтому очаг поражения намного больше, чем зона контакта с известью. Поврежденные ткани частично утрачивают способность к регенерации и раны заживают очень долго.

При поражении медицинская помощь должна оказываться незамедлительно. Необходимо оперативно вызвать доктора, а пока она едет постараться улучшить состояние пострадавшего. Если на кожу попала гашеная известь, то следует промывать пораженные участки холодной водой как минимум 15 минут, а затем обработать настоем ромашки или противовоспалительной мазью.

А вот если произошел ожог негашеным составом, то промывать кожу водой категорически запрещено, ведь это может вызвать усугубление ситуации и нанести непоправимый ущерб здоровью. Большая часть вещества выйдет вместе со слезами, а его остатки надо удалить хлопчатобумажной тканью и смазать маслом или жиром. Кстати, это единственный тип химического повреждения, когда допускается их использование. При любых других типах повреждений подобные реагенты категорически запрещено. Рану следует прикрыть стерильной тканью, а затем незамедлительно отправиться в больницу.

Сложнее дело обстоит в случае попадания извести в глаза. Она вызывает довольно опасные последствия, вплоть до частичной или полной потери зрения. Мелкие и средние фракции не так опасны, они могут вызвать лишь конъюнктивит. Крупные части буквально приклеиваются к слизистой глаза и фактически разъедают их, проникая внутрь и вызывая резкую боль, жжение и спазм век.

Первая помощь включает в себя:

закапывание динатриевой соли, которая связывает ионы металлов;
использование болеутоляющих средств, в том числе местных.

Разновидности

Технология обработки природного сырья обуславливает деление строительной извести на два типа:

негашеная, содержащая CaO;
гашеная (гидратная), основным компонентом которой является Ca (OH) 2.

Отличительными особенностями жирной извести считаются:

высокая скорость гашения;
выделение тепла;
пластичность состава.

Такой материал добавляется в строительные растворы для повышения эластичности смеси и удобства использования. Тощий состав имеет большую скорость гашения, а тепла при этом выделяется гораздо меньше. В результате переработки состав получается зернистым и неоднородным, а само тесто обладает малой пластичностью.

Известь, которая имеет свойство затвердевать в воздухе, называют воздушной. Смесь, которая может застыть и на воздухе и в воде, имеет название гидравлическая. В воздушной извести до 12% состава приходится на силикаты и алюмоферрит кальция, в редких случаях этот показатель достигает 20%. Такая смесь широко используется при окрашивании пористых поверхностей бетона, кирпича, штукатурки и природного камня. Процент примесей в гидратных составах составляет более 25% и доходит до 90%. Они распространены в работе с поверхностями, подвергающиеся постоянному воздействию влаги.

По параметрам окисла в составе извести можно условно выделить:

кальциевую – содержит до 2% MgO;
маломагнезиальную – содержит 2–5% MgO;
магнезиальную с содержанием окисла магния 5–20%;
доломитовую, включающую 20–40% этого компонента.

В зависимости от типа переработки природного сырья условно выделяют следующие варианты воздушной извести:

негашеная комовая или кипелка, которая в массе своей состоящая из Са (ОН);
негашеная молотая – это материал, получаемый в результате дробления комовой извести, отличается порошкообразной структурой;
гашеная известь образуется при гашении комовой извести;
известковое тело – это еще один материал, вырабатываемый вследствие гашения комового состава с тестообразной структурой;
известковое молоко – это известь светлого оттенка, гидроксид кальция в ней присутствует как в растворенном состоянии, так и в виде частиц.

По скорости гашения материал разделяют на три вида:

быстрогасящаяся (скорость гашения не более 8 минут);
среднегасящаяся (время реакции составляет от 8 до 25 минут);
медленногасящаяся (требуется 25 минут и больше)

Когда проводить известкование?

Осенью известь пушонка (применение в огороде описано в статье) вносится в грунт при перекопке с целью ее полного известкования.

Осенняя перекопка (перепашка) почвы является более предпочтительной, особенно при приготовлении под посев ранних овощей. Ее следует начинать непосредственно после уборки урожая и удаления остатков корней и ботвы. На участке равномерно разбрасывают удобрения. Пласты почвы лопатой следует переворачивать таким образом, чтобы более распыленный верхний слой оказался внизу, а структурный нижний – на поверхности. Осенью не рекомендуется разбивать комья и выравнивать поверхность – так влага в земле лучше сохраняется.

Основная обработка производится на глубину 22-30 см, под многолетние овощные культуры – 35-40 см.

Участки с неглубоким пахотным слоем требуют проведения перекопки подпочвенного грунта с одновременным внесением извести и органических удобрений:

при копке снимается плодородный слой, а подзол (подпочвенный грунт) рыхлят на глубину 1-2 см;
туда добавляется известь (150 г/кв. м);
разрыхленный слой перемешивают с плодородной почвой;
вносятся органические удобрения (8-10 кг/кв. м);
борозда засыпается верхним слоем земли.

Проведение ежегодного подрыхления и удобрения грунта способствует увеличению пахотного плодородного слоя.

Знающими хозяевами ценится известь пушонка. Применение в огороде весной также возможно. Она вносится в почву в небольшом количестве под легкую перекопку, в основном под те культуры, которые особенно болезненно реагируют на повышенную кислотность грунта: лук и чеснок, салат, горчицу, репу, редьку, капусту. Процедура проводится за неделю до высадки рассады и посева семян.

Весной очень важно сохранить влажность почвы. К обработке приступают, когда земля еще является сырой, но уже не прилипает к лопате, а способна рассыпаться на мелкие комки

Инструкция по гашению извести

Процесс гашения извести можно организовать на строительной площадке или дома. В зависимости от типа исходного сырья, готовый раствор бывает:

Быстрогасящийся (готовится за 10 минут).
Среднегасящийся (гасится в течение 25 минут).
Медленногасящийся (для приготовления требуется до 1 часа).

Для работы необходимо подготовить сырье и средства индивидуальной защиты от негативного воздействия теплового пара – перчатки, очки, маску, одежду из плотной ткани.

В качестве сырья должна использоваться известь в негашеной форме, глубокая деревянная или металлическая емкость и приспособление для замеса.

Также для приготовления большого объема смеси потребуется земляная яма и вместительный ящик из деревянного основания, оборудованный сливным окошком с сетчатым фильтром.

Процесс гашения

Для получения качественной гидратной извести выполняются следующие действия:

В подготовленную емкость засыпается исходное сырье.
В основу постепенно добавляется вода в пропорциях 1:1 и медленно размешивается для активизации процесса гашения. Данная пропорция подходит для приготовления пушонки – порошкообразной смеси. Для получения известкового теста или молока на 1 кг сырья необходимо добавить 400 г воды.
Помешивание субстанции выполняется до полного завершения реакции гашения.
Свежегашеный раствор в емкости настаивается в течение 40 часов до загустения, а используется через 30 дней после приготовления.

Состав и свойства

В чистом виде строительная известь представляет собой материал без цвета и запаха, который очень плохо растворяется в воде.

Выделяют несколько видов извести.

Гашеная. Химическая формула Ca (OH) 2. Она подразделяется на порошкообразную пушонку и известковое тесто.
Негашеная. Этот состав с формулой СаО можно условно поделить на молотую и комовую в зависимости от способа обработки.
Хлорная. Формула выглядит как Ca (Cl) OCl. Она считается отличным антисептиком.
Натровая. Этот вид представлен смесью гашеной извести и NaOH (каустической натриевой соды). Он применяется узконаправленно, где требуется нейтрализация углекислой кислоты.

К достоинствам материала относят:

гигроскопичность – известь устойчива к воздействию влажности, не пропускает жидкость и не меняет своих свойств под воздействием неблагоприятных внешних условий;
дезинфекция – является антисептиком, все попадающие на поверхность извести бактерии погибают, состав является средой неблагоприятной для появления плесени и грибков;
отсутствие неприятного запаха;
универсальность – его технические характеристики высоки, может использоваться на старом покрытии, а также на свежеокрашенных поверхностях;
стойкость к воздействию УФ-лучей;
хорошее взаимодействие с красящим составом;
невысокая цена.

Известь обладает некоторыми недостатками.

Вероятность появления полос, разводов и пузырей. Такое происходит в случаях, если не соблюдены все правила разведения состава: слишком жидкий раствор не даст нужного оттенка, а слишком густой – начнет осыпаться и превращаться в пузыри по мере высыхания.
Материал очень едкий. Он требует соблюдения правил техники безопасности при работе с материалом, его хранении и транспортировке.

Что это такое?

Известь – промышленный продукт, используемый в металлургии, стройиндустрии, целлюлозно-бумажной и химической промышленности и для сельскохозяйственных нужд. В немалых объёмах и с существенной пользой она применяется в решении экологических задач (обработка сточных вод и вредных газов).

В европейских государствах её потребление достигает 80 кг на одного человека в год. Суммарное производство продукта в мире достигает 300 миллионов тонн в год. В России каждый год производят до 10 миллионов тонн извести, из них 4 миллиона тонн – для строительства. Получают её способом обжига до максимально выделения углекислоты кальциевых и магниевых пород. В качестве сырья идут карбонаты: известняковые породы, мел, ракушечник и другие материалы.

Особенности

Гашёная известь (пушонка) или кальция гидроксид (Ca (OH) 2) – химсоединение порошкообразной структуры беловатого цвета, мало растворяющееся в воде, с характерными вяжущими и пластичными качествами. Являясь результатом гидрогашения, активно взаимодействует с кислотами в реакциях нейтрализации.

Частички кальция в составе вещества хорошо удерживают воду, поэтому эти смеси застывают не так быстро, как цементные. Именно в этом и заключается основное достоинство известковых растворов – время застывания даёт возможность качественно ровнять поверхность гладким и тонким слоем. Кроме того, продукт отлично сцепляется с кирпичной и бетонной фактурами, что обеспечивает необходимую прочность после застывания.

Плюсы и минусы

К основному достоинству продукта, пожалуй, можно отнести обширнейшую сферу его использования и малую себестоимость изготовления. Кроме того, в процессе производства множества работ с ним практически отсутствуют какие-либо отходы, что приносит несомненную экономическую выгоду.

Продукт прекрасно поглощает влагу, что позволяет эффективно использовать его в качестве полноценного компонента при приготовлении растворов и смесей с усиленными прочностными характеристиками. Процесс гидрации происходит бурно, с обильным выделением тепла (экзотермическая реакция), что обеспечивает равномерное затвердевание состава и дополнительное упрочнение его поверхности.

Более широко достоинства и недостатки рассмотрим на примере широко используемой известковой штукатурки с гашеной известью в составе:

несомненные теплоизоляционные качества – штукатурка позволяет сохранять в помещениях тепло, а значит, экономить на отоплении;
пожаробезопасность – не горит и не поддерживает горение;
удобна в работе, поскольку пластична и не быстро застывает, то есть упрощает рабочий процесс;
гигиеничность – щелочная основа противодействует появлению плесени и грибков;
паропроницаемость – препятствует скоплению влаги;
механическая прочность – поверхность штукатурки не даёт трещин даже в ходе вбивания в нее гвоздей.

Недостатки:

Длительность застывания. При послойном нанесении на стену (необходимо выждать, когда высохнет предыдущий слой) значительно увеличиваются сроки ремонта.
Время самостоятельного гашения извести составляет около двух недель и больше.
Известковую штукатурку не рекомендуют применять в местах с повышенной влажностью. Например, в ванной комнате лучше использовать цементно-известковый раствор.

Инструкция по гашению извести

Быстрогасящийся (готовится за 10 минут).
Среднегасящийся (гасится в течение 25 минут).
Медленногасящийся (для приготовления требуется до 1 часа).

Продолжительность гашения определяется временем от начала добавления воды в исходное сырье и до момента полной стабилизации химического состава готового продукта.

Подготовительный этап

Процесс гашения

Для получения качественной гидратной извести выполняются следующие действия:

В подготовленную емкость засыпается исходное сырье.
В основу постепенно добавляется вода в пропорциях 1:1 и медленно размешивается для активизации процесса гашения. Данная пропорция подходит для приготовления пушонки – порошкообразной смеси. Для получения известкового теста или молока на 1 кг сырья необходимо добавить 400 г воды.
Помешивание субстанции выполняется до полного завершения реакции гашения.
Свежегашеный раствор в емкости настаивается в течение 40 часов до загустения, а используется через 30 дней после приготовления.

Гашение в деревянном ящике

Если для приготовления извести использовался деревянный ящик, готовая смесь сливается через фильтрующее окошко в земляную яму, закрывается досками и настаивается несколько дней.

После окончания срока известь засыпается песчаной прослойкой высотой в 18 см и дополнительно настаивается в течение 2–3 недель.

Технические свойства

К изготовлению гашеной и негашеной извести предъявляются особые требования, регулируемые государственным стандартом (ГОСТ 9179-77):

При производстве извести используется только карбонатные породы и некоторое количество минеральных добавок. Объем добавок не должен превышать количество, указанное в стандартах для определенного сорта извести.
Негашеная известь подразделяется на три сорта и не должна содержать добавок, порошкообразная с добавками выпускается двух сортов, гашеная может иметь или не иметь добавок и распределяется на два сорта.
В кальциевой извести основным компонентом является кальций, процент МgО не должен быть более 5.
Доломитизированаяя известь содержит МgО до 20%
Доломитовая до 40% МgО.
В гидравлическую может входить кремнезем, окислы железо, небольшое количество глины.

Свойства извести определяются применямыми при обжиге породами и самим процессом изготовления. В результате термической обработки известняка из печей выходят прочные куски негашеной извести, ее цвет зависит от присутствующих добавок, чем белоснежнее оттенок, тем выше сорт материала. Доломитовая и гидравлическая известь имеют сероватый оттенок.

При контакте с водой высвобождается углекислый газ и известь переходит в жидкое состояние, концентрация которого зависит от количества воды. В зависимости от технологического процесса обжига и температуры можно получить различную по прочности известь — твердо обоженную, промежуточный вариант и мягко обоженную.

Как строительный материал большей распространенностью пользуется мягко обоженная, она отличается следующими характеристиками:

Наименьшим размером зерна.
Меньшей плотностью.
Наименьшим временем периода гашения. Твердо обоженная переходит в жидкое состояние за 10 минут, мягко обоженная за три минуты.

В процессе гашения извести выделяется тепло, поэтому при несоблюдении техники безопасности можно получить и сильный ожог.

Плотность негашеной извести зависит от используемой температуры в печах. Известь, обожженная при 800 градусах, имеет плотность 1,6, увеличение температуры до 1300 градусов позволяет получить куски сырья с плотностью в 2,9 гр /см3.

По классу опасности известь относится к малоопасным веществам. Но к ее хранению и транспортировке предъявляются определенные требования. Негашеная известь должна защищаться от увлажнения, так как попадание влаги и выход тепла могут вызвать пожар.

Сертификат соответствия извести должен содержать информацию о ее сорте, процентах примесей, состоянии. Сертификат выдается определенным организациям, которые соблюдают ГОСТ по изготовлению этого строительного материала.

Известь считается экологически безопасным и чистым материалом. Гашеная известь хорошо дезинфицирует помещения, не дает развиться грибкам и негативно влияет на паразитов. Побелка стен и потолка обеспечивает микроскопическое проникновение воздуха, поэтому влажность в таких помещениях всегда будет на нормальном уровне.

Хорошо известь переносится людьми с аллергическими заболеваниями дыхательных путей. Но в тоже время не нужно забывать о том, что при гашении материала возможно получение ожогов, а выделяемые в это время пары опасны для слизистых дыхательных путей и глаз. При соблюдении мер безопасности при работе с известью она полностью безопасна и не вредна для здоровья.

Как из негашеной извести сделать гашеную?

Порядок действий для приготовления негашеной извести:

надеть защитные очки и спецодежду;
работать под вытяжкой или на открытом воздухе;
выбрать карбонат кальция: мел, известняк, доломит, или другую белую гашеную известь;
убедиться в достаточном количестве ингредиентов: на 1 часть негашеной извести понадобится 1,8 часть сырого материала;
необходимо использовать обжиговую печь с нагревом 1000°С;
положить в печь карбонат кальция и ждать его полного распадения, примерно 3–5 мин.;
подождать полного остывания негашеной извести, исключить попадания воды;
правильно хранить смесь.

Применение в строительстве

Основной областью, в которой применяют гашеную и негашеную известь — является строительство. Известь — прекрасный вяжущий материал. Одно из его преимуществ — экологическая чистота и натуральность. Он совершенно невредный для человека. Немного о применении негашеного сырья мы уже говорили, но это не все аспекты. Она необходима для изготовления сухой строительной смеси, раствора и штукатурного состава. Кроме того, за счет добавления извести в бетонные изделия, они становятся гораздо прочнее, влагоустойчивее и плотнее.

Известь по праву можно включить в перечень самых часто используемых человеком материалов. При этом мы применяем ее не только в отделочных работах, но и в целом ряде задач, где свойства извести подходят идеальным образом.

Называется данный материал гидроксид кальция. Получается из оксида кальция (негашеной извести) путем взаимодействия последнего с водой. Происходит, так называемая реакция гашения, которая может происходить и менее 8 минут и более 25 минут. В зависимости от этого известь, негашеная обычно представляющая собой комки серого оттенка, подразделяются на быстро-, средне- и медленногасящиеся.

Процесс гашения имеет химическую природу, и в ходе него выделяется большое количество тепла. Вода испаряется, и этот пар мы можем наблюдать в ходе процесса. При гашении извести получается пушонка либо тесто. Последнее имеет уникальные свойства, позволяя ему храниться в течение длительного времени в земле. Примечательно, что в этом случае технические характеристики материала только возрастают, так как в процессе хранения гасятся оставшиеся частицы.

Борьба с сорняками

Эффективной защитой от сорняков является известь пушонка. Применение в огороде от сорняков целесообразно, если на участке слишком кислая почва. На ней обычно разрастается такая трава-индикатор, как мокрица. Она очень живуча, поэтому бороться с ней при помощи механических способов (выпалывание) довольно трудно. Эффективным способом борьбы с мокрицей является создание для сорняка невыносимых условий. Для этого при перекопке осенью следует внести в почву мел, золу или известь. При снижении кислотности почвы мокрица исчезнет.

Применение извести (200 г/кв. м) губительно для многих сорняков, в том числе пырея и хвоща.