O hidróxido de cálcio é um composto inorgânico cuja fórmula química é Ca (OH)dois. É um pó branco que está em uso há milhares de anos, durante os quais ganhou vários nomes ou apelidos tradicionais; entre eles, podemos citar cal apagada, morta, química, hidratada ou fina.
Na natureza está disponível em um mineral raro chamado portlandita, da mesma cor. Por causa disso Ca (OH)dois Não é obtido diretamente deste mineral, mas sim de um tratamento térmico, seguido de hidratação, do calcário. A partir disso, obtém-se a cal, CaO, que posteriormente é temperada ou hidratada para produzir Ca (OH)dois.
Ca (OH)dois é uma base relativamente fraca em água, uma vez que dificilmente se dissolve em água quente; mas sua solubilidade aumenta em água fria, porque sua hidratação é exotérmica. Porém, sua basicidade continua sendo motivo de cautela no manuseio, pois pode causar queimaduras em qualquer parte do corpo..
Tem sido utilizado como regulador de pH de diversos materiais ou alimentos, além de ser uma boa fonte de cálcio quanto à sua massa. Tem aplicações na indústria de papel, na desinfecção de esgotos, em produtos depilatórios, em alimentos à base de farinha de milho..
No entanto, a sua utilização mais importante tem sido como material de construção, uma vez que a cal hidrata quando misturada com os restantes ingredientes no gesso ou argamassa. Nessas misturas endurecidas, Ca (OH)dois absorve o dióxido de carbono do ar para consolidar os cristais de areia junto com aqueles formados a partir de carbonato de cálcio.
Atualmente, pesquisas ainda estão sendo realizadas com o objetivo de desenvolver melhores materiais de construção que possuam Ca (OH)dois diretamente em sua composição como nanopartículas.
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Na imagem superior, temos os íons que compõem o hidróxido de cálcio. Sua mesma fórmula Ca (OH)dois aponta que para cada cátion Cadois+ existem dois ânions OH- que interagem com ele por meio de atração eletrostática. O resultado é que ambos os íons acabam estabelecendo um cristal com estrutura hexagonal.
Em tais cristais hexagonais de Ca (OH)dois os íons estão muito próximos uns dos outros, o que dá a impressão de ser uma estrutura polimérica; embora não haja formalmente uma ligação covalente Ca-O, dada a notável diferença na eletronegatividade entre os dois elementos.
A estrutura gera octaedra CaO6, isto é, o Cadois+ interage com seis OH- (ACdois+-Oh-).
Uma série desses octaedros compõe uma camada do cristal, que pode interagir com outra por meio de ligações de hidrogênio que os mantêm coesos intermolecularmente; no entanto, essa interação desaparece a uma temperatura de 580 ºC, quando o Ca (OH) é desidratadodois para CaO.
Do lado das altas pressões, não há muitas informações a esse respeito, embora estudos tenham mostrado que a uma pressão de 6 GPa o cristal hexagonal sofre uma transição da fase hexagonal para a fase monoclínica; e com isso, a deformação do octaedra CaO6 e suas camadas.
Os cristais de Ca (OH)dois São hexagonais, mas isso não impede que adotem qualquer morfologia. Algumas dessas estruturas (como fios, flocos ou rochas) são mais porosas que outras, robustas ou planas, o que influencia diretamente em suas aplicações finais..
Assim, não é a mesma coisa usar cristais do mineral portlandita, do que sintetizá-los de modo que se constituam em nanopartículas onde alguns parâmetros rigorosos são seguidos; como o grau de hidratação, a concentração de CaO usada e o tempo que o cristal pode crescer.
Sólido pulverulento branco, inodoro, com sabor amargo.
74,093 g / mol
580 ° C Nesta temperatura ele se decompõe liberando água, então nunca atinge a vaporização:
Ca (OH)dois => CaO + HdoisOU
2.211 g / cm3
Uma solução aquosa saturada do mesmo tem um pH de 12,4 a 25 ºC.
A solubilidade do Ca (OH)dois na água, diminui com o aumento da temperatura. Por exemplo, a 0 ºC sua solubilidade é 1,89 g / L; enquanto a 20 ºC e 100 ºC, estes são 1,73 g / L e 0,66 g / L, respectivamente.
Isso indica um fato termodinâmico: a hidratação do Ca (OH)dois é exotérmica, obedecendo ao princípio de Le Chatelier a equação seria:
Ca (OH)dois <=> ACdois+ + 2OH- + Q
Onde Q é o calor liberado. Quanto mais quente a água, mais equilíbrio tenderá para a esquerda; ou seja, a menos que o Ca (OH) se dissolvadois. É por isso que na água fria se dissolve muito mais do que na água a ferver..
Por outro lado, a referida solubilidade aumenta se o pH se tornar ácido, devido à neutralização dos íons OH.- e o deslocamento do equilíbrio anterior para a direita. Ainda mais calor é liberado durante este processo do que na água neutra. Além de soluções aquosas ácidas, Ca (OH)dois também é solúvel em glicerol.
5,5 10-6. Este valor é considerado pequeno e é consistente com a baixa solubilidade de Ca (OH)dois na água (mesmo equilíbrio acima).
1.574
Ca (OH)dois permanece estável, desde que não seja exposto ao COdois do ar, à medida que o absorve e forma carbonato de cálcio, CaCO3. Portanto, ele começa a ser contaminado em uma mistura sólida de cristais de Ca (OH)dois-Ladrão3, onde há ânions CO3dois- competindo com o OH- interagir com Cadois+:
Ca (OH)dois + COdois => CaCO3 + HdoisOU
Na verdade, esta é a razão pela qual soluções concentradas de Ca (OH)dois eles se tornam leitosos, conforme uma suspensão de partículas de CaCO aparece3.
Ca (OH)dois É obtido comercialmente pela reação de cal, CaO, com um excesso de água de duas a três vezes:
CaO + HdoisO => Ca (OH)dois
No entanto, no processo de carbonização de Ca (OH) pode ocorrerdois, exatamente como explicado acima.
Outros métodos para obtê-lo é usar sais de cálcio solúveis, como CaCldois ou Ca (NÃO3)dois, e basificá-los com NaOH, de modo que Ca (OH) precipitedois. Ao controlar parâmetros como volumes de água, temperatura, pH, solvente, grau de carbonização, tempo de maturação, etc., nanopartículas com morfologias diferentes podem ser sintetizadas.
Também pode ser preparado por meio da seleção de matérias-primas naturais e renováveis, ou resíduos de uma indústria, ricas em cálcio, que quando aquecidas e processadas, suas cinzas serão constituídas por cal; e a partir daqui, novamente, o Ca (OH) pode ser preparadodois hidratando essas cinzas sem a necessidade de desperdiçar calcário, CaCO3.
Por exemplo, o bagaço de agave tem sido utilizado para esse fim, agregando valor aos resíduos das indústrias de tequila..
O hidróxido de cálcio está presente em muitos alimentos em algumas de suas etapas de preparação. Por exemplo, picles, como pepinos, são mergulhados em uma solução aquosa para torná-los mais crocantes quando embalados em vinagre. Isso ocorre porque as proteínas em sua superfície absorvem o cálcio do meio..
O mesmo ocorre com o grão de milho antes de transformá-lo em farinha, pois auxilia na liberação de vitamina B3 (niacina) e facilita a trituração. O cálcio que ele fornece também é usado para adicionar valor nutricional a certos sucos.
Ca (OH)dois Também pode substituir o fermento em pó em algumas receitas de pães e esclarecer as soluções açucaradas obtidas da cana-de-açúcar e da beterraba..
A ação clarificadora do Ca (OH)dois É porque atua como agente floculante; ou seja, aumenta o tamanho das partículas suspensas até formar flocos, que posteriormente se assentam ou podem ser filtrados.
Essa propriedade tem sido utilizada para desinfetar esgotos, desestabilizando seus coloides, que são desagradáveis à vista (e ao cheiro) dos espectadores..
Ca (OH)dois é usado no processo Kraft para regenerar o NaOH usado para tratar a madeira.
Ca (OH)dois usado para remover COdois de espaços fechados ou em ambientes onde sua presença é contraproducente.
Em formulações para cremes depilatórios Ca (OH)dois Encontra-se tacitamente, pois sua basicidade auxilia no enfraquecimento da queratina dos fios, sendo mais fácil removê-los..
Ca (OH)dois Está presente desde tempos imemoriais, integrando as massas de gesso e argamassa utilizadas na construção de obras arquitetônicas egípcias como as pirâmides; também edifícios, mausoléus, paredes, escadas, pisos, suportes e até mesmo para reconstruir cimento dental.
Sua ação fortificante se deve ao fato de que ao "respirar" o COdois, os cristais resultantes de CaCO3 terminar integrando as areias e os outros componentes de tais misturas em melhor grau.
Ca (OH)dois Não é um sólido fortemente básico em comparação com outros hidróxidos, embora seja mais do que Mg (OH)dois. Mesmo assim, apesar de não ser reativo ou inflamável, sua basicidade ainda é agressiva o suficiente para causar pequenas queimaduras..
Portanto, deve ser manuseado com respeito, pois é capaz de irritar os olhos, a língua e os pulmões, além de desencadear outros males como: perda de visão, alcalinização grave do sangue, erupções cutâneas, vômitos e dor de garganta.
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