A tiszta mész vagy mészkő kalcium-oxid. Könnyű előállítása és kémiai tulajdonságai fontos ipari vegyi anyaggá teszik.
A mésznek hosszú története van, amely a legrégebbi időkre nyúlik vissza. Fő felhasználási területei a habarcs összetevőjeként és talajműtrágyaként voltak.
Mészgyártás
A meszet a legkorábbi időktől kezdve mészkő magas hőmérsékleten történő hevítésével állították elő. Az előállítási módszerek a mészkő nyílt tűzön való melegítésétől a 17. század eleji tégla mészégető kemencék használatán át a mai, több méter átmérőjű és akár 100 méter hosszú vízszintes forgó kemencékig fejlődtek. Ezek a modern kemencék 1100-1200°C körüli hőmérsékleten működnek, lehetővé téve a mészkő gyors átalakulását mésszé.
CaCO3(s) mészkő → CaO(s) mész + CO2(g) szén-dioxid
A mész kémiai tulajdonságai
A mész (kalcium-oxid) fehér szilárd anyag, erősen bázikus tulajdonságokkal.
A mész vízzel könnyen reagál, és oltott mész keletkezik, amely a kalcium-hidroxid kémiai vegyülete. A reakció során jelentős mennyiségű hőenergia szabadul fel.
A kalcium-hidroxid vízben gyengén oldódik, és mészvíz néven ismert lúgos oldatot képez. Ha szén-dioxid gázt vezetünk át a mészvízen vagy a mészvízen, az a kalcium-karbonát képződése miatt tejszerűvé válik.
|
CaO(s) |
+ |
H2O(l) |
→ |
Ca(OH)2(s) |
|||
|
Ca(OH)2(s) |
+ |
H2O(l) |
→ |
Ca(OH)2(aq) |
|||
|
Ca(OH)2(aq) |
+ |
CO2(g) |
→ |
CaCO3(s) |
+ |
H2O(l) |
|
| A mész savas gázokkal, például kén-dioxiddal reagál. | |||||||
|
CaO(s) |
+ |
SO2(g) |
→ |
CaSO3(s) |
|||
Kőszén és gázok-tüzelésű erőművek nagy mennyiségű gáznemű terméket termelnek, amelynek egy része kén-dioxid. A kénkibocsátás csökkentésére meszet és oltott meszet is használnak.
A oltott mész klórgázzal reagálva fehérítőszert, kalcium-hipokloritot – az “uszodai” klór gyakori formáját – állít elő.
|
2Ca(OH)2(s) |
+ |
2Cl2(g) |
→ |
Ca(ClO)2(s) |
+ |
CaCl2(s) |
+ |
2H2O(l) |
Kokszal hevítve, a szén egy formája, a kalcium-oxid kalcium-karbiddá egyesül. Ha a kalcium-karbidot vízzel keverjük, acetilén nevű gáz keletkezik. Ez az üzemanyaga a fémiparban vágáshoz és hegesztéshez használt oxi-acetilén gázfáklyának.
|
2CaO(s) |
+ |
5C(s) |
→ |
.
2CaC2(s) |
+ |
CO2(g) |
|
CaC2(s) . |
+ |
2H2O(l) |
→ |
Ca(OH)2(s) |
+ . |
C2H2(g) |
Mészhabarcs
A habarcs az építőipari téglák és tömbök összefogására használt, jól megmunkálható paszta. A mészhabarcs mész, homok és víz keverésével készül. Ez az egyik legrégebbi habarcsfajta, amely az ókorból származik. Manapság a habarcsot cementpor, homok és víz keverésével készítik.
A mészhabarcs kemény, kötőanyaggá szilárdulása során a légköri szén-dioxiddal reakcióba lépve kalcium-karbonát kristályok keletkeznek, amelyek a homokszemcséket szorosan egymáshoz rögzítik.
|
Ca(OH)2(s) |
+ |
CO2(g) |
→ |
CaCO3(s) |
A freskó egy festési technika, amely során pigmentet visznek fel friss felületű mészhabarcsra.
Ezt a technikát a reneszánsz festők széles körben alkalmazták a 15. és 16. században – az így készült művek közül néhányat, például Michelangelo a Sixtus-kápolna mennyezetét megfestő festményét a Vatikánba látogatók folyamatos áradata csodálja meg minden évben.
Mész – egy érdekes fizikai tulajdonság
Ha egy márvány méretű mészdarabot magas hőmérsékletre melegítünk, nagyon világos fehér fényt bocsát ki. Az 1820-as években Thomas Drummond, a brit hadsereg tisztje a mésznek ezt a tulajdonságát arra használta fel, hogy olyan fényt fejlesszen ki, amelyet világítótornyokban és a csatatéren lehetett használni. A Drummond-lámpáknak nevezett lámpák végül felváltották a zeneházakban és színházakban használt gázlámpákat. Az előadók és színészek most már “reflektorfényben” voltak a színpadon.
A ritkaföldfém-oxidok (cérium- és tórium-oxidok) szintén rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal.