石灰循環

人類拿石灰作為建築材料,就是利用其所謂「石灰循環」的特性。

嚴格來講,一般所指的「石灰」,並不是指單一種物質,而是涵蓋了幾種不同的化學組成,其性質與型態各異。

絕大部分存在於自然界中的石灰,主要成份是碳酸鈣(CaCO3)。地層中的石灰岩是最重要的石灰原料來源。另外,海洋中珊瑚的骨骼或是貝類的殼也可以做為製備石灰的原料。


不管來源是礦物或生物,最重要的是所含的碳酸鈣(CaCO3)成份要夠高。特別是石灰岩礦,一般要高於百分之八十,才適合用於燒製可當建材的石灰。

首先,將原料在石灰窯中加熱至攝氏900~1000度。碳酸鈣(CaCO3)會分解為氧化鈣與二氧化碳。

氧化鈣(CaO)就是一般俗稱的「生石灰」。

接著,用水將生石灰「消解」,這個反應過程會產生高熱。

氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣(Ca(OH)2),俗稱「熟石灰」,或又稱「消石灰」。

經過前面這兩個步驟之後,所得到的熟石灰便可以拿來利用了。

將熟石灰與砂、適量的水調製成石灰砂漿。用來砌磚、粉光牆面,氫氧化鈣會再與空氣中的二氧化碳反應,再度變回到碳酸鈣,完成「石灰循環」。

寫成化學反應式的話,是這樣: