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| 名前 | |
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| IUPAC名
水酸化カルシウム
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その他の名前
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.013.762 |
| EC番号 |
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| E番号 | E526 （酸性度調整剤、…） |
| 846915 | |
| ケッグ |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| カルシウム(OH) 2 | |
| モル質量 | 74.093 グラム/モル |
| 外観 | 白い粉 |
| 臭い | 無臭 |
| 密度 | 2.211 g/cm 3、固体 |
| 融点 | 580 °C (1,076 °F; 853 K) (水分を失い、分解する) |
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溶解度積（K sp）
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5.02 × 10 −6 [1] |
| 溶解度 | |
| 酸性度（p Ka） | pK a1 = 12.63 pK a2 = 11.57 [ 2] [3] |
磁化率（χ）
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−22.0·10 −6 cm 3 /モル |
屈折率( n D )
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1.574 |
| 構造 | |
| 六角形、hP3 [4] | |
| P 3 m1 No.164 | |
a = 0.35853 nm、c = 0.4895 nm
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| 熱化学 | |
標準モル
エントロピー ( S ⦵ 298 ) |
83 J·モル−1 ·K −1 [5] |
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−987 kJ·モル−1 [5] |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
 
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| 危険 | |
| H314、H335、H402 | |
| P261、P280、P305+P351+P338、 ... | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 引火点 | 不燃性 |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50 (平均投与量)
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7340 mg/kg（経口、ラット） 7300 mg/kg（マウス） |
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |
PEL (許可)
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TWA 15 mg/m 3 (総量) 5 mg/m 3 (それぞれ) [7] |
REL (推奨)
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TWA 5 mg/m3 [ 7] |
IDLH（差し迫った危険）
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ND [7] |
| 安全データシート（SDS） | [6] |
| 関連化合物 | |
その他の陽イオン
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水酸化マグネシウム 水酸化ストロンチウム 水酸化バリウム |
関連基地
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酸化カルシウム |
| 補足データページ | |
| 水酸化カルシウム（データページ） | |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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水酸化カルシウム（伝統的に消石灰と呼ばれる）は、化学式Ca ( OH ) 2の無機化合物です。無色の結晶または白色の粉末で、生石灰（酸化カルシウム）を水と混合して生成されます。毎年、世界中で約1億2500万トンの水酸化カルシウムが生産されています。[8]
水酸化カルシウムには、水和石灰、苛性石灰、建築用石灰、消石灰、cal、酸洗い用石灰など、さまざまな名前があります。水酸化カルシウムは、食品の調理など、さまざまな用途に使用されており、 E 番号 E526として識別されています。石灰水は、石灰乳とも呼ばれ、水酸化カルシウムの 飽和溶液の一般名です。
溶解度
水酸化カルシウムは、多くの二水酸化物と同様に、水に適度に溶けます。溶解度は、100 °C で 0.66 g/L から 0 °C で 1.89 g/L に増加します。[8]溶解度積K spは25 °C で5.02 × 10 −6であり、[1]水中での解離は十分に大きいため、次の溶解反応に従って溶液は塩基性です。
- Ca(OH) 2 → Ca 2+ + 2 OH −
溶解度は共通イオン効果の影響を受けます。水酸化物やカルシウム源を添加すると溶解度は大幅に低下します。
反応
512℃に加熱すると、水酸化カルシウムと平衡状態にある水の分圧は 101kPa（通常の大気圧）に達し、水酸化カルシウムは酸化カルシウムと水に分解されます。[9]
- Ca(OH) 2 → CaO + H 2 O
二酸化炭素を石灰水に通すと、不溶性の炭酸カルシウムが沈殿して溶液は乳白色になります。
- Ca(OH) 2 ( aq ) + CO 2 ( g ) → CaCO 3 ( s ) + H 2 O ( l )
過剰な CO 2が追加された場合: 次の反応が起こります。
- CaCO 3 ( s ) + H 2 O ( l ) + CO 2 ( g ) → Ca(HCO 3 ) 2 ( aq )
重曹は水溶性なので白濁は消えます。
水酸化カルシウムはアルミニウムと反応します。この反応は気泡コンクリートの基礎となります。[8]表面が 不動態化されるため、鉄や鋼を腐食しません。
水酸化カルシウムは塩酸と反応して水酸化塩化カルシウム、そして塩化カルシウムを生成します。
硫酸化と呼ばれるプロセスでは、二酸化硫黄が石灰水と反応します。
- Ca(OH) 2 ( aq ) + SO 2 ( g ) → CaSO 3 ( s ) + H 2 O ( l )
石灰水は、水の硬度を下げるために石灰軟化と呼ばれるプロセスで使用されます。また、都市の廃水処理における中和剤としても使用されます。
構造と準備
水酸化カルシウムは、他の金属水酸化物と同様に高分子構造をとっています。その構造はMg(OH) 2（ブルーサイト構造）と同一で、ヨウ化カドミウムをモチーフとしています。層間には強い水素結合が存在します。 [10]
水酸化カルシウムは、生石灰を水で処理（消石灰）することによって商業的に生産されます。
- CaO + H 2 O → Ca(OH) 2
焼成による石灰岩からの生石灰の製造と並んで、これは最も古い化学反応の一つとして知られており、先史時代の生産の証拠は少なくとも紀元前7000年にまで遡ります。[11]
用途
石灰モルタルを調製するには、通常、水酸化カルシウムが使用されます。
水酸化カルシウムの重要な用途の 1 つは、水および下水処理における凝集剤としての使用です。水酸化カルシウムはふわふわした帯電固体を形成し、水中の小さな粒子の除去を助け、より透明な製品を生み出します。この用途は、水酸化カルシウムの低コストと低毒性によって可能になりました。また、水酸化カルシウムは自己調節性があり、pH を上げすぎないため、酸性水でパイプが腐食しないように水の pH を上げる淡水処理にも使用されます。[引用が必要]
もう一つの大きな用途は製紙業界で、水酸化ナトリウムの製造反応の中間体として利用されています。この変換は、パルプ製造のためのクラフトプロセスの苛性化工程の一部です。苛性化操作では、回収炉からこれらの化学物質の溶融形態である溶融物を溶解して生成される主に炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムの溶液である緑液に焼石灰が加えられます。[10]
果樹園では、水酸化カルシウムが殺菌剤として使用されています。「石灰水」を散布すると、真菌病原体であるネオネクトリア・ガリゲナによって引き起こされる潰瘍の発生を予防できます。冬季の休眠期に木に散布することで、反応性の高い水酸化カルシウムによる有毒な火傷を予防できます。この使用は、欧州連合および英国では基本物質規制の下で認可されています。[12]
水酸化カルシウムは歯科、特に歯内治療の分野で使用されます。
食品業界
消石灰は毒性が低く、基本的な性質が穏やかであるため、食品業界で広く使用されています。
- USDA認証の植物および家畜における食品生産[13]
- 砂糖産業においてサトウキビやテンサイの生ジュースを清澄化する（炭酸化を参照）
- アルコール飲料やソフトドリンク用の水を処理する
- メイラード反応の速度を上げる（プレッツェル）[14]
- キュウリやその他の食品のピクルス
- 中国のセンチュリーエッグを作る
- トウモロコシの調製において：トウモロコシの穀粒のセルロース殻を除去する（ニシュタマリゼーションを参照）
- 食品や医薬品用の塩の製造において、塩水からカルシウムとマグネシウムの炭酸塩を除去する
- オレンジジュースや乳児用調合乳などの強化（Ca補給）フルーツ飲料
- パパダムを作る際に重曹の代わりに
- 制御された大気からの二酸化炭素の除去は貯蔵室を生成する
- キノコ栽培用培地の製造において[15]
ネイティブアメリカンの使用
アステカ人の言語であるナワトル語では、水酸化カルシウムはネクストゥリと呼ばれます。ニシュタマリゼーションと呼ばれるプロセスでは、トウモロコシをネクストゥリと一緒に調理してニシュタマル(別名ホミニー)を作ります。ニシュタマリゼーションにより、ナイアシン(ビタミン B3)の生物学的利用能が大幅に向上し、味も良くなり消化も容易になると考えられています。ニシュタマルは、マサと呼ばれる粉に挽かれることが多く、トルティーヤやタマーレを作るのに使用されます。[要出典]
石灰水は、トウモロコシのトルティーヤやその他の料理に使われるトウモロコシの調理に、ニクスタマリゼーションと呼ばれるプロセスで使用されます。ニクスタマリゼーションにより、ナイアシンが栄養的に利用しやすくなり、ペラグラを予防します。[16]伝統的に、台湾と中国では、柿の保存や渋み除去に石灰水が使用されていました。[17] : 623
コカの葉を噛む際には、通常、アルカロイドの 刺激物質が化学的に体内に吸収されやすいように、水酸化カルシウムも一緒に噛む。同様に、アメリカ先住民は伝統的に、タバコの葉を焼いた軟体動物の殻から抽出した水酸化カルシウムと一緒に噛んで、その効果を高めていた。また、南米の先住民部族の中には、アナデナンテラ属の豆から作られる幻覚作用のある嗅ぎタバコ、ヨポの材料として使ってきた者もいる。[18]
アジアでの使用
通常、アルカロイド刺激物質が化学的に利用可能であり、舌下吸収によって血流に入ることができるようにするために、 「パーン」と呼ばれるビンロウの実とキンマの葉の束に水酸化カルシウムが添加されます。
これはナスワール（ナスまたはニスワールとも呼ばれる）を作る際に使用される。ナスワールは、新鮮なタバコの葉、水酸化カルシウム（チュナ/チョーナまたはスーン）、木灰から作られる浸漬タバコの一種である。これは、パシュトゥーン人ディアスポラ、アフガニスタン、パキスタン、インド、バングラデシュで最も消費されている。アフガニスタン、パキスタン、インドの村人たちは、泥の家を塗装する際にも水酸化カルシウムを使用する。
趣味用途
ブオンフレスコ画では、新鮮な漆喰に塗る色溶剤として石灰水が使用されます。歴史的には、ペイントホワイトウォッシュとして知られています。
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石灰水は、サンゴ礁水槽のカルシウムとアルカリ度の主な補給物として、海洋水族館で広く使用されています。イシサンゴ目サンゴは、アラゴナイト（炭酸カルシウムの多形）から骨格を形成します。この目的で使用される石灰水は、通常、カルクヴァッサーと呼ばれます。また、なめしや羊皮紙の製造にも使用されます。石灰は、そのアルカリ性に基づいて脱毛剤として使用されます。[19]
パーソナルケアと装飾
石灰水で髪を洗うと、髪が硬くなり、白くなる。さらに、そこに生息するシラミやダニを殺すという利点もある。シケリアのディオドロスはケルト人について次のように述べている。「彼らの容貌は恐ろしい。背が高く、透き通った白い肌の下には波打つ筋肉がある。彼らの髪は金髪だが、それは自然なことではない。彼らは今日に至るまで、人工的に髪を白くしており、石灰で洗って額から後ろに梳かしている。彼らは森の悪魔のようで、髪は馬のたてがみのように太く、もじゃもじゃしている。彼らの中にはきれいにひげを剃っている者もいるが、特に高位の者は頬を剃り、口全体を覆う口ひげを残している者もいる。」[20] [21]
水酸化カルシウムは、石灰処理と呼ばれる皮革加工にも使用されます。
星間物質
CaOH +イオンはS型恒星の大気中に検出されている。[22]
ライムウォーター
石灰水は、水酸化カルシウムの飽和水溶液です。水酸化カルシウムは、室温では水にほとんど溶けません (25 °C で 1.5 g/L [23] )。「純粋な」(つまり飽和未満または完全に飽和した) 石灰水は無色透明で、わずかに土っぽい匂いがし、渋み/苦味があります。石灰水はpH 12.4 の塩基性です。石灰水は、ライムの実ではなく、石灰岩にちなんで名付けられました。石灰水は、水酸化カルシウム (Ca(OH) 2 ) を水と混合し、溶解していない余分な溶質を除去する (たとえば、濾過する) ことで作ることができます。過剰な水酸化カルシウムを追加すると (または環境条件が変更されると、たとえば温度が十分に上昇すると)、過剰な水酸化カルシウムが均一に懸濁するため、乳状の溶液になります。この液体は、伝統的に石灰乳として知られています。
健康リスク
Ca(OH) 2は他の強塩基と同様に無防備にさらされると皮膚に火傷を起こす可能性があるが、急性毒性はない。[8]
参照
- バラライム（二酸化炭素吸収剤）
- セメント
- 石灰モルタル
- 石灰漆喰
- 石膏
- 水酸化マグネシウム（溶解度積が低いためアルカリ性が低い）
- ソーダ石灰（二酸化炭素吸収剤）
- ホワイトウォッシュ
- 食べ物と料理について
参考文献
- ^ ab John Rumble (2018年6月18日). CRC Handbook of Chemistry and Physics (99 ed.). CRC Press. pp. 5–188. ISBN 978-1138561632。
- ^ “Sortierte Liste: pKb-Werte, nach Ordnungszahl sortiert. – Das Periodensystem online”.
- ^ ChemBuddy 解離定数 pKa と pKb
- ^ Petch, HE (1961). 「電子分布からみたポートランド石Ca(OH) 2中の水素位置」Acta Crystallographica . 14 (9): 950–957. Bibcode :1961AcCry..14..950P. doi :10.1107/S0365110X61002771.
- ^ ab Zumdahl, Steven S. (2009).化学原理 第6版. Houghton Mifflin Company. p. A21. ISBN 978-0-618-94690-7。
- ^ 「MSDS 水酸化カルシウム」(PDF) 。 2012年3月25日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2011年6月21日閲覧。
- ^ abc NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0092」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
- ^ abcd ケニー、マーティン、オーツ、トニー (2007)。「石灰と石灰岩」。ウルマン工業化学百科事典。doi : 10.1002 / 14356007.a15_317.pub2。ISBN 978-3-527-30385-4。
- ^ Halstead, PE; Moore, AE (1957). 「水酸化カルシウムの熱解離」. Journal of the Chemical Society . 769 : 3873. doi :10.1039/JR9570003873.
- ^ ab Greenwood, NN; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (第2版), Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4 .
- ^ 「石灰岩の用途の歴史 - タイムライン」。サイエンスラーニングハブ - ポカプ・アコランガ・プタイアオ。Curious Minds New Zealand。2012年10月1日。 2024年6月7日閲覧。
- ^ 欧州連合（2015年5月13日）。「2015年5月12日の委員会実施規則（EU）2015/762は、植物保護製品の市場投入に関する欧州議会および理事会の規則（EC）No 1107/2009に従って基本物質水酸化カルシウムを承認し、委員会実施規則（EU）No 540/2011の付属書を改正する」 。 2022年5月12日閲覧。
- ^ USDA National Organic Programの農薬研究所（2015年3月23日）。「水和石灰：技術評価レポート」（PDF）。農業マーケティングサービス。 2019年7月17日閲覧。
- ^ Borsook, Alec (2015年8月6日). 「アルカリを使った料理」. Nordic Food Lab .
- ^ 「キノコ栽培用培地の準備」北米菌学会。 2021年7月8日閲覧。
- ^ Wacher, Carmen (2003年1月1日). 「ニクスタマリゼーションは、トウモロコシを原料とする食品の栄養価を向上させる大きな可能性を秘めた、小規模でトウモロコシを加工するメソアメリカの技術」。アフリカにおける健康的な栄養のための食品ベースのアプローチ。2018年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 胡秀英（2005年）。中国の食用植物。香港：中国大学出版局。ISBN 962-201-860-2. OCLC 58840243.
- ^ de Smet, Peter AGM (1985). 「西半球における酔わせる嗅ぎタバコの儀式に関する多分野にわたる概要」. Journal of Ethnopharmacology . 3 (1): 3–49. doi :10.1016/0378-8741(85)90060-1. PMID 3887041.
- ^ ロナルド・リード著『羊皮紙の性質と製造』[ ISBN 不明]
- ^ 「ディオドロス・シケリア、歴史図書館 | ケルト文明の探究」。
- ^ 「ディオドロス・シキュラス 第5巻、第28章」penelope.uchicago.edu 。 2017年11月12日閲覧。
- ^ Jørgensen, Uffe G. (1997)、「Cool Star Models」、van Dishoeck, Ewine F. (ed.)、Molecules in Astrophysics: Probes and Processes、国際天文学連合シンポジウム。Molecules in Astrophysics: Probes and Processes、第 178 巻、Springer Science & Business Media、p. 446、ISBN 079234538X。
- ^ 「無機化合物および有機金属化合物の溶解度 - 定期刊行物からの溶解度データの集大成」、A. Seidell、WF Linke、Van Nostrand（出版社）、1953年[ ISBN不明]
外部リンク
- 全米石灰協会。「一般的な市販石灰製品の特性。水酸化カルシウムの水への溶解度」（PDF）。lime.org 。 2021年6月18日閲覧。
- 国立有機規格委員会技術諮問委員会 (2002 年 4 月 4 日)。「NOSB TAP レビュー: 水酸化カルシウム」(PDF) 。有機材料審査協会。2007年 10 月 31 日時点のオリジナル(.PDF)からアーカイブ。2008 年2 月 5 日に取得。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - CDC – NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド – 水酸化カルシウム
- MSDSデータシート