آهک هیدراته چیست؟آهک هیدراته یا آهک آبدار با فرمول مولکولی هیدروکسید کلسیم یک ماده شیمیایی تولید شده از سنگ آهک است که در صنایع ساختمانی ، تصفیه آب و فاضلاب ، ذوب آهن و مواد غذایی استفاده می شود. این محصول از واکنش آب با آهک پخته شده در یک سیستم هیدراتاسیون تولید شده و خاصیت قلیایی دارد. بسته به اینکه آهک هیدراته از سنگ آهک معمولی یا دولومیتی تولید شود ، می تواند دارای غلظت های مختلف کلسیمی و منیزیمی باشد.جدول مشخصات فیزیکی و شیمیایینام محصول آهک هیدراتهسایر اسامی فارسی آهک آبخورده - آهک مرده - آهک شکفتهفرمول شیمیایی هیدروکسید کلسیم - Ca(OH)2اسامی لاتین hydrated lime - slaked lime - Calcium hydroxideویژگی های فیزیکی جامد پودری - سفید - بدون بوپی اچ قلیایی در حدود 12.5دانسیته آهک هیدراته 2.2وزن مولی 74.093 g/molتولید آهک هیدراتهواژه هیدراته به معنی آبدار است. برای تولید این محصول باید ابتدا سنگ آهک موجود در معادن را استخراج نموده و در کوره های آهک پزی تحت حرارت بسیار بالایی قرار دهیم تا گاز کربنیک موجود در آن جدا شود. ترکیب تولید شده به این روش آهک زنده با فرمولاسیون اکسید کلسیم نامیده می شود. این نوع آهک بسیار ناپایدار بوده و تمایل زیادی به جذب آب و رطوبت دارد و با جذب آب به اصطلاح شکفته می شود. روش های مختلفی برای هیدراته کردن آهک وجود دارد.ما در کارخانه تولید آهک پارس شیمی از سیستم هیدراتاسیون نصب شده روی کوره استفاده می نماییم. برای این منظور ، اهک پخته شده وارد این محفظه شده و همزمان بخار آب جوش با دمای بالای 300 درجه سانتی گراد در آن دمیده می شود تا آهک شکفته شده با کیفیت بالای 90 درصد تولید گردد. در نهایت این ماده که حالت پودری دارد توسط سرند ، به محصولی یک دست تبدیل می شود.فرایند شکفته سازی آهک از پخت سنگ آن با فرمول CaCO3 در دمای بالای هزار درجه در کوره آهک پزی شروع می شود. این فرایند در مورد آهک و دولومیت یکسان است. معادلات واکنش تولید آهک هیدراته به شرح زیر می باشد:CaO + H2O ↔ Ca(OH)2معادله تجزیه هیدروکسید کلسیم در اثر حرارتCa(OH)2 + heat ↔ CaO + H2Oمعادله تولید آهک دولومیتی هیدراتهCaO. MgO + H2O ↔ Ca(OH)2. MgOCaO. MgO + 2 H2O ↔ Ca(OH)2. Mg(OH)2معادلات ارائه شده نشان می دهد آهک هیدراته هم با استفاده از سنگ آهک و هم سنگ دولومیت قابل تولید است اما از لحاظ کیفی ، هیدروکسید کلسیم تولید شده با سنگ آهک معمولی از خلوص بالاتری برخوردار می باشد. واکنش تولید این محصول به دلیل ناپایدار بودن آهک زنده بسیار گرما زا است و می تواند آب را به جوش بیاورد. به همین علت برخی صنایع از این روش برای تولید حرارت استفاده می کنند.شباهت و تفاوت آهک هیدراته و آهک زنده چیستوجه مشترک همه کانی های خانواده کربنات کلسیم نظیر انواع آهک در وجود یون کلسیم در ساختار آنها است. همچنین هر دوی این مواد به صورت شیمیایی تولید شده و در طبیعت وجود ندارد. برای تولید هر دو از سنگ آهک استفاده می شود. اما تفاوت آهک زنده و هیدراته از نظر ساختار مولکولی و واکنش پذیری آنها است.ساختار مولکولی : آهک زنده با فرمول اکسید کلسیم که از پخت سنگ آهک تولید می شود دارای ساختار ناپایداری است به طوری که در اثر ترکیب با آب ، یون هیدروکسید جذب نموده و حین این فرایند ، حرارت زیادی آزاد می نماید. طی این فرایند آهک زنده به اصطلاح شکفته شده و فرمول آن به هیدروکسید کلسیم تبدیل می شود.واکنش پذیری : به دلیل اینکه آهک فعال در صورت ترکیب با آب واکنش شدید گرما زا ایجاد نموده و شروع به تغییر ماهیت می دهد ، آن را آهک زنده یا فعال می نامند. میزان حرارت تولیدی به حدی است که می تواند آب را به جوش بیاورد. اما این ماده پس از شکفته و هیدراته شدن ، در صورت ترکیب با آب فعالیتی نداشته و به همین دلیل آن را آهک مرده می نامند.از چه نوع آهکی باید استفاده کنیم؟هر نوعی از آهک نظیر سنگ آهک ، آهک هیدراته و یا آهک زنده کاربرد های مختص به خود را دارد. بیشتر برای مصارف مربوط به ضدعفونی و یا جهت تولید حرارت از آهک زنده و جهت تولید محصولات شیمیایی نظیر لاستیک ، پلاستیک و پلیمر ها ، تصفیه آب و تغذیه دام و طیور که نباید واکنشی اتفاق بیفتد ، از آهک هیدراته استفاده می شود. در زمینه ساختمانی و جاده سازی نیز می توان انواع آهک را مورد مصرف قرار داد.نحوه استفاده ، مقدار و سایز هر نوع از این آهک ها برای مصارف گوناگون متفاوت است. برخی مصارف با آهک کلوخه ای و بعضی کاربرد ها نیازمند آهک پودری و میکرونیزه هستند. همچنین نوع حمل و نقل آهک زنده بسیار دشوار تر از آهک هیدراته است زیرا با کیسه ها و یا رطوبت هوا واکنش داده و ممکن است سبب سوختگی شود.کاربرد آهک شکفته بسیار بی دردسر تر و کم خطرتر از آهک زنده است. این ماده را می توان به راحتی با آب یا مواد اولیه مختلف ترکیب نمود زیرا واکنش خطرناکی ایجاد نمی کند. تنها باید در زمان مصرف همزمان آن با اسید های احتیاط نمود. همچنین بسته بندی آن در تمام کیسه های معمولی ، پلی اتیلن ، جامبوبگ و شیرینگ امکان پذیر است.آب آهک چیستآب آهک Limewater یا شیر آهک یکی از محصولات تولید شده از آهک هیدراته است. همان طور که گفته شد ، Ca(OH)2 بر خلاف آهک زنده در صورتی که با آب ترکیب شود ، واکنش شیمیایی انجام نمی دهد بلکه خواص خود را به آب می دهد. آب آهک مایعی شفاف و بی رنگ است که بوی خاک می دهد و پی اچ آن در حدود 12.4 می باشد.کاربرد آب آهک جهت تشخیص میزان گاز دی اکسید کربن در محیط های مختلف و نیز در تصفیه شکر طی فرایندی به نام کربوناتاسیون است. این مایع خاصیت سولفور زدایی داشته و در کارخانجات آلاینده از آن جهت خنثی سازی گاز دی اکسید گوگرد و جلوگیری از آزاد شدن آن در جو استفاده می شود. فرمول سولفور زدایی آب آهک به شرح زیر است:Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2Oکاربرد ها و موارد مصرفبر خلاف آهک زنده که معمولا جهت تولید مستقیم سیمان ، بعنوان کاتالیزور ، در صنعت ذوب آهن و تولید استیل و نیز جهت ضدعفونی استفاده می شود ، آهک هیدراته در موارد کاملا متفاوتی همچون تصفیه آب آشامیدنی بعنوان منعقد کننده ، کشاورزی جهت تصحیح اسیدیته خاک های اسیدی ، دفن زباله های عفونی و تولید مواد شیمیایی مورد مصرف قرار می گیرد. برخی از مهم ترین کاربرد های آهک هیدراته به شرح زیر است:کاغذ سازییکی از مهمترین زمینه های کاربرد آهک هیدراته در صنعت تولید کاغذ است. به دلیل استفاده از ماده شیمیایی سدیم هیدروکسید برای جداسازی لیگنین در مرحله کرافت تولید کاغذ و ایجاد ترکیب کربنات سدیم ، استفاده از هیدروکسید کلسیم جهت جداسازی این ماده ضروری است. آهک قادر به تبدیل کربنات سدیم به کربنات کلسیم و هیدروکسید سدیم است که این مواد در نهایت پس از بازیافت به چرخه تولید باز می گردد.تصفیه آب و فاضلابآهک هیدراته یک ماده منعقد کننده است و می تواند کدورات موجود در آب را به خود جذب نماید. برخی از مزیت های هیدروکسید کلسیم در تصفیه آب عبارتند از موارد زیر:
  • تهیه فیلتر از آهک مرده و کربن فعال برای تصفیه آب
  • تولید کلر جامد (هیپوکلریت کلسیم) از طریق واکنش گاز کلر با آهک شکفته برای استفاده در ضدعفونی آب آشامیدنی و استخر ها
  • خنثی سازی اسید های موجود در آب و افزایش پی اچ که موجب از بین رفتن عوامل بیماری زا نظیر ویروس ها و باکتری ها می شود
  • بسیاری از یون های فلزی همچون آلومینیوم ، آهن ، منیزیم و کروم را حذف می نماید
  • در صنایع تولید قند و شکر و فراوری چغندر قند برای کدورت زدایی فاضلاب خروجی استفاده می شود
  • برای بازیافت انواع الکل و لیگنوسولفات کلسیم مورد مصرف قرار می گیرد

تولید ملات و بتناگر چه آهک زنده برای تولید سیمان مورد استفاده قرار می گیرد ولی برای تهیه ملات معمولا آهک هیدراته را با سیمان پورتلند ترکیب می نمایند. استفاده از آهک شکفته در تهیه ملات سبب افزایش کارایی ملات شده و ترک های ایجاد شده بر روی سیمان پس از خشک شدن را کاهش می دهد. از طرفی هیدروکسید کلسیم به مرور زمان و با جذب دی اکسید کربن موجود در محیط ، به کربنات کلسیم که سنگی سخت است تبدیل شده و استحکام بنا را افزایش خواهد داد.تولید آسفالتآهک هیدراته در برابر رطوبت ، ترک خوردگی و یخ زدگی مقاوم است به همین علت از دهه 70 میلادی شروع به افزودن آن به آسفالت نمودند. آهک همچنین برای زیر سازی جاده ها هم کاربرد دارد زیرا از رشد گیاهان در بستر راه جلوگیری می نماید. بر اساس استاندارد ها با افزودن نیم تا دو درصد آهک در ترکیب آسفالت ، استحکام آن را در برابر رطوبت محیطی و یخ زدگی می افزاید. با توجه به اینکه آب می تواند پیوند قیر و آسفالت را ضعیف نماید ، استفاده از آهک هیدراته که ماده جاذب آب است ، این مشکل را تا حدود زیادی مرتفع می کند. برخی مزایای افزودن آهک به اسفالت عبارت است از:
  • بهبود ویژگی های آسفالت و افزایش مقاومت آن
  • جلوگیری از رشد گیاهان در بستر راه
  • کاهش خسارات ناشی از رطوبت و یخ زدگی
  • کاهش خسارت به آسفالت در اثر مواد شیمیایی

کشاورزیورود فاضلاب صنعتی و خانگی به مزارع و مصرف بیش از حد کود های شیمیایی بخصوص کود های ازته و سولفاته سبب می شود تا خاک زمین های کشاورزی رفته رفته اسیدی شده و پی اچ آن کاهش یابد. اسیدی شدن خاک موجب کاهش جذب مواد مغذی توسط گیاهان شده و از طریفی رشد آفات و میکروارگانیسم های زیان آور را تسریع می نماید.آهک هیدراته به دلیل دارا بودن خاصیت قلیایی می تواند اسیدیته خاک را تصحیح کند. از آهک بخصوص در زمین های چمن کاری شده به طور معمول استفاده می شود زیرا چمن در زمین های آهکی رشد بهتری دارد.پرورش دام و طیورمهم ترین عامل تلفات در محیط های پرورش دام و طیور بخصوص در مرغداری ها ، ورود و رشد باکتری ها ، ویروس ها و قارچ ها است که معمولا از محیط خارج وارد این محیط می شود. آهک هیدراته یکی از ارزان ترین مواد ضدعفونی کننده است و که معمولا آن را به دیوار ها و سطوح مرغداری و گاوداری ها اسپری کرده و یا در حوضچه هایی در ورودی محل قرار می دهند.آهک همچنین به علت خاصیت میکروب کشی برای کنترل بو در مراکز پرورش چهارپایان و طیور استفاده می شود. آهک خام نیز به علت دارا بودن مقادیر زیاد کلسیم ، در جیره غذایی گله مورد مصرف قرار می گردد.آهک خوراکیاهک هیدراته با خلوص بالا و تصفیه شده که دارای هیچ گونه مواد سمی و یون های فلزی زیان آور نباشد برای تهیه برخی مواد خوراکی مصرف می شود. آهک خوراکی در پخت مربا ها ، پاپ کورن و بعضی خوراکی های سنتی استفاده می گردد. البته این ماده مستقیما در مواد غذایی مصرف نمی شود بلکه محلولی از آن که آب آهک نام دارد برای این منظور مفید است.ذوب آهنآهک هیدراته در صنایع ذوب آهن و تولید فولاد به منظور سرباره گیری ناخالصی ها مصرف می شود. با افزودن پودر آهک به آهن مذاب ، این ماده قادر است ناخالصی های فلزی همچون سیلیس ، فسفر و منگنز را جذب کرده و بر سطح آهن مذاب به صورت توده جمع نماید. از آهک در کوره های اکسیژن پایه و قوس الکتریکی استفاده می شود.آهک شکفته به علت اینکه خاصیت قلیایی دارد جهت خنثی سازی آثار اسیدی که بر روی قراضه فلزات وجود داشته مفید است. از طرفی می توان فلزات را با آن پوشش داده و مانع ایجاد آثار خوردگی شد. آهک هیدراته در تولید سیم های فولادی نقش روان کننده را داشته و برای تهیه قالب های ریخته گری ، به همراه ماسه و بنتونیت مصرف می شود.سایر کاربرد هاآهک شکفته یکی از اجزاء مهم تشکیل دهنده گل حفاری است و در صنایع پتروشیمی نیز کاربرد دارد. در کارخانه های آلاینده نظیر صنایع تولید سیمان ، شیشه و استخراج نفت و زباله سوز ها ، از هیدروکسید کلسیم در بخش دودکش برای جذب گاز های سمی استفاده می نمایند.جایگاه آهک در عمران و شهر سازی ، جایگاه ویژه ای است. این ماده هم به صورت مستقیم در تهیه ملات و بتن و هم به شکل غیر مستقیم برای ساخت سیمان ، بلوک ، بتن و هبکلس کاربرد گسترده ای دارد.در کشاورزی علاوه بر شیرین سازی خاک و کاهش خاصیت اسیدی ، از آهک جهت دیواره بندی زمین های کشاورزی و نیز آفت کشی سود می برند.آنالیز آهک هیدراتهHydrated Lime Analysis1 CaO 74.5 %2 L.O.I 21.15 %3 MgO 1.8 %4 Cl 0.36 %5 Al2O3 0.19 %6 La&Lu 1>7 SiO2 0.38 %8 Fe2O3 0.74 %9 SO3 0.3 %10 SrO 1.6 %نکات ایمنیآهک هیدراته ماده شیمیایی و قلیایی می باشد که ممکن است خطراتی برای سلامت انسان و دیگر موجودات زنده به همراه داشته باشد. به همین علت توصیه می شود ، انجام ضدعفونی مرغداری ها در زمان پیش از جوجه ریزی و موقعی انجام شود که سالن خالی باشد زیرا آهک می توان سبب مرگ و میر جوجه ها شود. همچنین جهت مصرف آهک در کشاورزی ، حتما آزمون های خاک انجام گردد تا میزان دقیق مورد نیاز آهک مشخص شود زیرا مصرف بیش از حد آن تاثیرات سوء و جبران ناپذیری بر زمین های کشاورزی خواهد داشت.آهک هیدراته برای بافت های حساس بدن انسان نظیر چشم و ریه ها بسیار خطرناک است و در صورت تماس مستقیم با چشم می تواند سبب نابینایی شود. همچنین به دلیل اینکه خاصیت کاستیک دارد ممکن است بر روی پوست سوختگی ایجاد کند بنابراین توصیه می شود در زمان کار با این ماده از وسایل حفاظت شخصی نظیر ماسک ، دستکش و عینک مخصوص استفاده نمایید. همچنین اگر در هوای آزاد کار نمی کنید ، محل سرپوشیده دارای تهویه مناسب جهت کاهش غبارات آهک باشد.فروش آهک هیدراتهآهک هیدراته با درجات خلوص و کیفیت متفاوتی توسط تولید کنندگان مختلف در ایران به فروش می رسد. به دلیل فراوانی سنگ آهک در کشور و قیمت ارزان این محصول ، تمامی نیاز با محصول داخلی قابل تامین است. مصرف کنندگانی که قصد خرید آهک هیدراته را دارند باید به نکاتی نظیر خلوص آن که بر اساس آنالیز مشخص می گردد ، میزان رطوبت و کیفیت و نیز بسته بندی محصول توجه نمایند.کارخانه تولید آهک هیدراتهکارخانه آهک هیدراته پارس شیمی بزرگترین تولید کننده انواع آهک از جمله آهک شکفته در کشور است. این مجموعه که سابقه چند ده ساله در زمینه تولید آهک و پودر سنگ در کشور دارد ، به دلیل کیفیت مرغوب و ثابت محصولات خود و نیز تنوع فراوان محصولات شناخته می شود. تولید آهک در انواع مختلف و دانه بندی های متنوع و بسته بندی های سفارشی سبب شده مجموعه پارس شیمی علاوه بر تامین نیاز بخش بزرگی از مصرف کنندگان آهک در کشور ، اقدام به صادرات این محصول به کشور های همسایه نماید.