漫画第四话Z=4 番剧第一季第二集
本次话题:碳酸钙的四个用途
碳酸钙(CaCO3)俗称石灰,是重要的化工原料。贝壳中碳酸钙含量高达95%,因此千空用贝壳粉做的碳酸钙还是比较纯的
(剩下5%绝大多数是有机质,因此可以较低温度灼烧,加水过滤来进一步提纯。另外,工业上把这类天然提取方法制得的碳酸钙叫做重质碳酸钙,俗称重钙)
碳酸钙的四大用途
其一:农业
碳酸钙是难溶盐,比起其他可溶性碱性物质来说,它中和酸性土的能力更强,且放出的二氧化碳还能为植物光合作用提供原料。
此外,对于一些需要钙离子的植物(如苹果,葡萄等),碳酸钙还能提高作物产量与品质。
不是所有的作物都适合施碳酸钙,如蓝莓等喜酸性土的作物就不适合施加碱性肥料(不过日本也找不到野蓝莓就是了
)
其二:建筑
石灰砂浆是石灰与砂子按1:3混合后加水制成的拌合物,特点是便宜,便宜和便宜
石灰砂浆制成的建筑不耐潮湿,强度低,因此不适合用于大型建筑
千空:"石灰砂浆可以说是水泥的后代"
这里指的应当是普通水泥(即普通硅酸盐水泥),水泥种类很多,比如火山灰质硅酸盐水泥,抗硫酸盐硅酸盐水泥....巴拉巴拉一堆(吐槽:跟念咒一样
)
其三:肥皂
终于到了有意思的部分😎
虽然但是,此处碳酸钙的出场率不高,主要是碳酸钠在发挥作用
草木灰提取液(动漫中为海带提取液)含有碳酸钠碳酸钾等盐,由于碳酸根的水解,溶液显碱性:
CO3(2-) + H2O === HCO3(-) + OH(-)(碳酸氢根的水解不是主要反应,此处省略)
猪油中有大量的脂肪成分(甘油三酯,即甘油与脂肪酸的酯化产物),属于酯,与前述溶液混合后发生碱性水解(机理见图)
图中的羧酸盐因R基的不同而不同
此外,肥皂中所含的成分大多同时具有亲水基团(如羧基,羟基)与亲油基团(如R基),这使得肥皂成为一种表面活性剂,赋予了它洗去油污的能力。
其四:火药(此处千空隐瞒了这条用途)
硝酸与碳酸钙混合得到硝酸钙,再与草木灰混合即可提取硝酸钾(产生碳酸钙,过滤之后重结晶就可以获得较纯净的硝酸钾了)
至于为什么不能用硝酸直接与草木灰混合嘛...我猜测是因为草木灰含有一些微溶性的钙镁盐,通过硝酸钙溶液提纯能降低杂质含量
不直接用硝酸钙是因为硝酸钙会潮解,会打湿火药阻止火药燃烧
最后附火药燃烧的方程式
2KNO3 + S + 3C === 3CO2↑ + N2↑ + K2S
(一硫二硝三木炭,加点白糖大伊万,火药与糖混合爆炸极猛,千万不要尝试
)