溶解度解析

大多數(shù)固體物質(zhì)溶于水時(shí)吸收熱量，根據(jù)平衡原理，當(dāng)溫度升高時(shí)，平衡有利于向吸熱的方向，所以，這些物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而，例如KNO3、NH4NO3等。有少數(shù)物質(zhì)，溶解時(shí)有放熱現(xiàn)象，一般地說，它們的溶解度隨著溫度的升高而降低，例如氫氧化鈣等。 對(duì)氫氧化鈣的溶解度隨著溫度升高而降低的問題，還有一種解釋，氫氧化鈣有兩種水合物〔Ca(OH)2·2H2O和Ca(OH)2·12H2O〕。這兩種水合物的溶解度較大，無水氫氧化鈣的溶解度很小。隨著溫度的升高，這些結(jié)晶水合物逐漸變?yōu)闊o水氫氧化鈣，所以，氫氧化鈣的溶解度就隨著溫度的升高而減小。  系統(tǒng)解釋氫氧化鈣的溶解度將在很大程度上超出初中課程的知識(shí)范圍。離子化合物的溶解可大致分為兩個(gè)過程。首先固體離子化合物與水親和發(fā)生溶劑化作用（可簡(jiǎn)單的認(rèn)為離子化合物先以“分子”的形式進(jìn)入溶劑中），然后這些已進(jìn)入溶劑的“分子”發(fā)生電離作用形成離子。  過程1（即電離過程）只能是一個(gè)吸熱過程（可從系統(tǒng)的電勢(shì)能的角度分析而知）。而過程2（即溶劑化過程）的熱效應(yīng)卻不一定。  我們以固體Ca(OH)2溶于水為例。溶解前的體系是氫氧化鈣固體和純水。 對(duì)于過程2：Ca(OH)2（固體）+nH2O → Ca(OH)2.nH2O（溶液）的熱效應(yīng)主要取決于氫氧化鈣是否與水作用形成配合物即Ca(OH)2.nH2O的形式（n的值取決于鈣元素的空電子軌道數(shù)目和其他外部條件如溫度條件等）。事實(shí)上氫氧化鈣是能和水形成配和物的。而形成配合物的過程是一個(gè)放熱過程。形成的配合可以發(fā)生過程2（即電離過程）：
Ca(OH)2.nH2O → Ca（H2O）n2+ + 2 OH-
由于鈣元素與水分子的配合過程的放熱效應(yīng)很大，它包含于過程1中，超過了過程1與過程2中其它有熱效應(yīng)的過程的影響，故氫氧化鈣的溶解過程總的熱效應(yīng)是放熱。溫度升高將會(huì)使溶解平衡過程向相反方向，故而氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小。體系在溶解前后總的能量比較是溶解前大于溶解后。多余的能量以熱能的形式放出。

石灰石 
中國(guó)也在公元前7世紀(jì)開始使用石灰。至今石灰仍然是用途廣泛的建筑材料。石灰有生石灰和熟石灰（即消石灰），按其氧化鎂含量（以 5%為限）又可分為鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)石灰。由于其原料分布廣，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。
石灰具有較強(qiáng)的堿性，在常溫下，能與玻璃態(tài)的活性氧化硅或活性氧化鋁反應(yīng)，生成有水硬性的產(chǎn)物，產(chǎn)生膠結(jié)。因此，石灰還是建筑材料工業(yè)中重要的原材料。

土木工程應(yīng)用
生石灰是將以含碳酸鈣為主的巖石，在高溫下煅燒而得，其主要成分為氧化鈣（CaO）。在煅燒時(shí)由于火候或溫度控制不均，常會(huì)含有欠火石灰或過火石灰。欠火石灰產(chǎn)漿量小，質(zhì)量較差，利用率降低，不會(huì)帶來危害。過火石灰的水化速度減慢，在硬化后才與水發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生較大的體積膨脹，致使硬化后的石灰表面局部產(chǎn)生鼓包、崩裂等現(xiàn)象，工程上稱為“爆灰”?！氨摇笔墙ㄖこ藤|(zhì)量通病。
生石灰與水作用生成熟石灰（Ca(OH)2）的過程，稱為熟化。工程上，將生石灰加大量的水（生石灰質(zhì)量的2～3倍）熟化成石灰乳，然后經(jīng)篩網(wǎng)流入儲(chǔ)灰池并“陳伏”至少兩周，以消除過火石灰的危害，經(jīng)沉淀除去多余的水分得到的膏狀物即為石灰膏。也可將每半米高的生石灰塊，淋上適當(dāng)?shù)乃ㄉ伊康?0%～80%），經(jīng)熟化得到的粉狀物稱為消石灰粉。加水量以消石灰粉略濕、但不成團(tuán)為宜。
基本性能
石灰的保水性、可塑性好，工程上常被用來改善砂漿的保水性，以克服水泥砂漿保水性差的缺點(diǎn)。石灰凝結(jié)硬化速度慢、強(qiáng)度低、耐水性差。石灰的干燥收縮大，因此除粉刷以外，不宜單獨(dú)使用。
石灰在建筑上的用途主要有：
A、石灰乳涂料 石灰加大量的水所得的稀漿，即為石灰乳。主要用于要求不高的室內(nèi)粉刷。
B、砂漿 利用石灰膏或消石灰粉可配制成石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿，用于抹灰和砌筑。
C、灰土和三合土 消石灰粉與黏土拌合后稱為灰土，再加砂或石屑、爐渣等即成三合土?；彝梁腿贤翉V泛用于建筑物的基礎(chǔ)和道路的墊層。
D、硅酸鹽混凝土及其制品 以石灰與硅質(zhì)材料（如石英砂、粉煤灰、礦渣等）為主要原料，經(jīng)磨細(xì)、配料、拌合、成型、養(yǎng)護(hù)（蒸汽養(yǎng)護(hù)或壓蒸養(yǎng)護(hù)）等工序得到的人造石材。常用的硅酸鹽混凝土制品有蒸汽養(yǎng)護(hù)和壓蒸養(yǎng)護(hù)的各種粉煤灰磚、灰砂磚、砌塊及加氣混凝土等。
E、碳化石灰板 將磨細(xì)生石灰、纖維狀填料（如玻璃纖維）或輕質(zhì)骨料加水?dāng)嚢璩尚蜑榕黧w，然后再通入二氧化碳進(jìn)行人工碳化（約12～）而成的一種輕質(zhì)板材。適合作非承重的內(nèi)隔墻板、頂棚等。
生石灰塊及生石灰粉須在干燥條件下運(yùn)輸和貯存，且不宜存放太久。長(zhǎng)期存放時(shí)應(yīng)在密閉條件下，且應(yīng)防潮、防水。
石灰在土木工程中應(yīng)用范圍很廣，主要用途如下：
（1）石灰乳和砂漿 消石灰粉或石灰膏摻加大量粉刷。用石灰膏或消石灰粉可配制石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿，用于砌筑或抹灰工程。
（2）石灰穩(wěn)定土將消石灰粉或生石灰粉摻入各種粉碎或原來松散的土中，經(jīng)拌合、壓實(shí)及養(yǎng)護(hù)后得到的混合料，稱為石灰穩(wěn)定土。它包括石灰土、石灰穩(wěn)定砂礫土、石灰碎石土等。粘土顆粒表面的少量活性氧化硅和氧化鋁與氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，生成水硬性的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，使粘土的抗?jié)B能力，抗壓強(qiáng)度，耐水性得到改善。廣泛用作建筑物的基礎(chǔ)、地面的墊層及道路的路面基層。
（3）硅酸鹽制品 以石灰(消石灰粉或生石灰粉)與硅質(zhì)材料(砂、粉煤灰、火山灰、礦渣等)為主要原料，經(jīng)過配料、拌合、成型和養(yǎng)護(hù)后可制得磚、砌塊等各種制品。因內(nèi)部的膠凝物質(zhì)主要是水化硅酸鈣，所以

腐蝕性防護(hù)

其粉塵或懸浮液滴對(duì)粘膜有作用，雖然程度上不如氫氧化鈉重，但也能引起噴嚏和咳嗽，和堿一樣能使脂肪乳化，從皮膚吸收水分、溶解蛋白質(zhì)、及腐蝕組織。吸入石灰粉塵可能引起。容許濃度為5mg/m3。吸入粉塵時(shí)，可吸入水蒸氣、及猶奧寧，在胸廓處涂芥末膏；當(dāng)落入眼內(nèi)時(shí)，可用流水盡快沖洗，再用5%溶液或0.01%CaNa-EDTA溶液沖洗，然后將0.5%地卡因溶液滴入。工作時(shí)應(yīng)注意保護(hù)呼吸，穿戴用防塵纖維制的工作服、手套、密閉防塵眼鏡，并涂含油脂的軟膏，以防止粉塵吸入。