石灰 – 昔からある化学物質

生石灰は、酸化カルシウムのことです。

石灰の歴史は古く、太古の時代からあります。

石灰の製造

石灰は古くから石灰石を高温に熱して作られてきました。 石灰石を直火で加熱する方法から、17世紀初頭のレンガ造りの石灰窯、そして現在の直径数メートル、長さ100メートルにも及ぶ水平回転式の窯へと製造方法は進化してきました。

CaCO3(s) 石灰石 → CaO(s) 石灰 + CO2(g) 二酸化炭素

石灰の化学特性

石灰（酸化カルシウム）は白色の固体で、強い塩基性を持ちます。

水と容易に反応して消石灰（化学物質：水酸化カルシウム）が生成されます。

水酸化カルシウムは水にほとんど溶けないので、石灰水というアルカリ性の水溶液になる。 石灰水に炭酸ガスを通すと、炭酸カルシウムが生成されて乳白色になります。

CaO(s) lime	+	H2O(l) water	→	Ca(OH)2(s) slaked 石灰
Ca(OH)2(s) 消石灰	+	H2O(l) water	→	に変更。 Ca(OH)2(aq) limewater
Ca(OH)2(aq) limewater	+	CO2（g） 二酸化炭素	→ 。	CaCO3(s) calcium carbonate	+	H2O(l) water
ライムは二酸化硫黄などの酸性気体に反応してしまうのだそうです。
CaO(s) lime	+	SO2(g) sulfur dioxide	→	CaSO3(s) calcium sulfite

Coal and gas-ja火力発電所からは大量のガスが発生します。 その一部は二酸化硫黄である。

消石灰は塩素ガスと反応して漂白剤である次亜塩素酸カルシウムを生成し、これは「プール用」塩素の一般的な形態である。

2Ca(OH)2(s) slaked lime

+

2Cl2(g) 塩素ガス

→

Ca(ClO)2(s) カルシウ 次亜塩素酸塩

+

CaCl2(s) calcium chloride

+

2H2O(l) water

コークスで加熱した場合。 酸化カルシウムは炭素の一種である炭化カルシウムと結合し、炭化物を形成する。 炭化カルシウムに水を混ぜると、アセチレンというガスが発生する。 これは、金属産業で切断や溶接に使われるオキシ・アセチレンガストーチの燃料となる。

2CaC2(s)
calcium carbide

2CaO(s) lime	+	5C(s) coke	→＜9714>	+	CO2(g) carbon dioxide
CaC2(s) calcium carbide	+	2H2O(l) water	→	Ca(OH)2(s) calcium hydroxide	+	C2H2(g) acetylene

Lime mortar

Mortar is a workable paste used to bind together construction bricks and blocks. 石灰モルタルは、石灰、砂、水を混合することによって作られています。 これは、モルタルの最も古い種類の一つであり、古代にさかのぼります。

石灰モルタルが硬い結合材に固まるには、大気中の二酸化炭素と反応して炭酸カルシウムの結晶ができ、砂粒がしっかりと固定されることが必要です。

Ca(OH)2(s) 消石灰

+

CO2(g) 炭酸ガス

→

CaCO3(s) calcium carbonate solid

Fresco は石灰モルタルの新しい表面に顔料を塗る塗装技法です。

この技法は15～16世紀のルネサンス期の画家たちによって広く使われました。ミケランジェロが描いたシスティーナ礼拝堂の天井画など、毎年バチカンを訪れる人々が感嘆するような作品が作られています。

興味深い物理的性質

大理石の大きさの石灰片は高温になると非常に明るい白い光を放つのだそうです。 1820年代、イギリスの陸軍士官トーマス・ドラモンドは、この石灰の性質を利用して、灯台や戦場で使えるライトを開発しました。 ドラモンドライトと呼ばれるこの照明器具は、やがて音楽ホールや劇場で使われていたガス灯に取って代わった。

希土類金属の酸化物（セリウムとトリウムの酸化物）もこの性質を示す。