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酸化カルシウム(生石灰)とは?

製造工程

酸化カルシウム(CaO)は、生石灰とも呼ばれる無機化合物で、白色の固体です。強い塩基性を持つため、多くの化学反応において中和剤の役割を果たします。工業や農業、建設などさまざまな分野で利用されており、特にその吸湿性や化学的反応性が活用されています。


酸化カルシウムは、天然の石灰石(炭酸カルシウム, CaCO₃)を高温で熱分解(焼成)することで製造されます。

CaCO₃(900℃~1000℃程度の高温加熱)→CaO+CO₂

酸化カルシウムはカルシウム原子 Ca²⁺酸素原子 O²⁻のイオン結合で構成されています。

化学式CaO
モル質量56.08 g/mol
形状 白色または灰白色の固体(粉末または塊)
溶解性水と反応して水酸化カルシウム(Ca(OH)₂)を生成する。

吸湿反応

CaO+H₂O→Ca(OH₂)+熱

この化学式では1モルの酸化カルシウム(分子量 = 56.08 g/mol)に対して1モルの水(分子量 = 18.02 g/mol)が反応します。

質量比は 56.08 : 18.02、(約 3.11 : 1)なので、酸化カルシウム1 gあたり約 0.32 gの水 を吸収します。

また、化学反応(不可逆反応)のため一度吸湿した水分を放湿させることはありません

この反応熱は標準生成エンタルピーを用いて計算します。

標準状態では、1モルの酸化カルシウムが水と反応する際に、約60~70 kJ/molの熱が発生します。

25℃・80%RH条件時の酸化カルシウム吸湿速度です、質量に対して最大で約30%の水分を吸湿します。


産地

酸化カルシウムの原料である石灰石はサンゴや貝殻、プランクトン等の死骸が長い間堆積した地層から産出されます。

日本では以下のような場所での製造が盛んです。

岐阜県(美濃地方):岐阜県は、日本有数の石灰石産地として知られています。特に美濃地方では、高品質な石灰石が豊富に産出されます。

山口県(秋吉台):山口県の秋吉台は、日本最大級のカルスト地形で、国内有数の石灰石資源を持つ地域です。

栃木県(宇都宮周辺):栃木県も石灰石の産出が盛んな地域の一つです。宇都宮周辺を中心に、石灰石の採掘および加工が行われております。

用途

  1. 建設分野 :セメントやコンクリートの製造に使用。
  2. 環境分野 :廃棄物処理における中和剤として使用。
  3. 農業   :土壌改良材として、酸性土壌を中和するために利用、作物の成長を助けるため、土壌のpH調整に使用。
  4. 工業   :製鉄プロセスでの溶融スラグ(不純物)の除去。
  5. 食品加工 :一部の食品添加物として使用。
  6. 乾燥剤利用:吸湿性が高いため乾燥剤として利用、使用後は水酸化カルシウムとなり中和剤としても再利用可能。

酸化カルシウム-製品一覧

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