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医用二氧化碳吸收剂,钠石灰,钙石灰  威海泰瑞医疗有限公司—氢氧化钙7大应用与最新研究进展

发表时间:2023-06-05 14:34

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氢氧化钙,俗称熟石灰或消石灰。除了作为土木建筑工程的主要材料之外,在许多新兴的行业中氢氧化钙也有多种用途。如冶金、制碱制糖、造纸、制革、电石及有机化工、水处理、气体净化等方面。


氢氧化钙的特性和应用的关联性



氢氧化钙由于其自身的碱性、抗菌作用、无毒、用作添加剂时独特的补强性能等可广泛应用于建筑、烟气处理、环氧丙烷、橡胶、医药、造纸、石油添加剂等行业。根据Ca(OH)2接触空气中二氧化碳会发生碳化反应生成CaCO3的特性,被广泛用于对历史文化建筑及壁画等的修复。由于氢氧化钙的碱性与低成本,被大量用作垃圾焚烧和工厂烟气的脱硫脱硝处理和废水处理。由于自身的抗菌作用,也是当前牙齿根管治疗的重要填充剂。针对不同的应用领域,氢氧化钙都具备“专业”的一面,低调又能干。



氢氧化钙7大应用与最新研究



1新材料


1.1阻燃材料


氢氧化钙粉末作为填充剂在高分子材料中有着广泛的应用。在高分子材料中加入氢氧化钙能够提高复合材料材料的热稳定性和阻燃性能;氢氧化钙具有碱性,能够与PVC遇热分解时放出的氯化氢(HCI)等反应,消除氯化氢对PVC降解过程的自催化作用,具有一定的热稳定作用。同时氢氧化钙遇热可生成水,可以起到降温,阻氧和阻燃的效果。



1.2可降解高分子材料


氢氧化钙可作为环境消纳塑料的助剂,对塑料分解具有脱氯作用、崩裂作用及促使碱性降解作用。许兢等研究发现,由于纳米氢氧化钙在紫外区有明显的吸收,与普通LDPE膜相比,添加纳米氢氧化钙的LDPE膜,在光照5天后,降解程度明显提高,说明纳米氢氧化钙对LDPE膜具有促进光降解的作用。同时,纳米氢氧化钙还能够增强增韧LDPE,提高高分子材料的力学性能。


2废水处理


氢氧化钙用在废水中的作用,基本可以总结为4个方面,中和废水中的游离酸、中和废水中的酸性盐、与金属离子反应生产不溶于水的沉淀物、调节废水的pH值。例如,在氟化工废水联合处理方法的探索中,熟石灰和氯化钙等钙盐的联合使用,配合无机混凝剂和有机助凝剂,能更有效地降低氟离子浓度,沉淀效果良好。


若废水中含有比较单纯的氟离子时,投加石灰,调节pH值至10~12,生成CaF2沉淀,可使含氟质量浓度由1000mg/L以上降至10mg/L~12mg/L。若废水中还含有其他金属离子(如Mg2+、Fe3+、Al3+),加熟石灰后,除形成CaF2沉淀外,还形成金属氢氧化物。由于后者的吸附共沉淀作用,可使含氟质量浓度降至8mg/L以下。若加石灰至pH=11~12,再加硫酸铝或者聚合铝盐,使pH=6~8,则形成氢氧化铝可使含氟质量浓度降至5mg/L以下。


实际应用中,熟石灰生产便捷,价格相对氯化钙等钙盐优惠,在处理过程中既能中和废水酸性又能有效除氟,处理成本相对较低。



3脱硫剂


氢氧化钙-石膏湿法脱硫工艺,通过烟气大面积与Ca(OH)2的吸收液接触,使烟气中的SO2溶解于水并于氢氧化钙浆液反映生成亚硫酸钙,在鼓入大量空气的条件下,使亚硫酸钙氧化生成CaS(V2H2O),从而达到降低烟气中SO2的目的。钙法脱硫工艺中实际参与固硫作用的是钙离子,碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙都可以作为脱硫剂。



作为脱硫剂应用,氢氧化钙脱硫效率比碳酸钙更高,用量比碳酸钙少,能耗比碳酸钙低,且没有二氧化碳排放。



4医疗卫生


氢氧化钙在多种场所均被用以消毒杀菌,如科学研究、实验室、医学、工厂等,其在医学临床上具备悠长的使用历史。在手术治疗中,用于伤口消毒,可对细菌产生的酸性物质进行中和,达到消毒目的,使术后感染与并发症发生率降低。在口腔疾病治疗中,对于根尖周病患牙进行根管治疗时临床常用氢氧化钙糊剂作为根管消毒剂。氢氧化钙具备的强碱性,可使口腔根管毒素活性减弱,对牙齿根管起到保护作用,将口腔感染发生率降低,进而使口腔牙齿与牙骨髓得到有效保护。



5文物保护


5.1壁画修复


历史上,石灰是壁画制作最重要的原材料之一,不论是国外的湿式壁画还是中国的干式壁画,石灰经常作为底色层和颜料使用。本着“修旧如旧”的原则,用氢氧化钙修复古代壁画是很好的选择,尤其是纳米氢氧化钙与古代壁画有较高的相容性,且无副作用。


Rodriguez-Navarro的研究表明,微米级的氢氧化钙颗粒分散在短链的脂肪醇类中比在水中稳定得多,可以用来修复空鼓和剥落的壁画表面层。如果氢氧化钙粒径尺寸更小,分散性更好,就能够渗透更深,对外观的影响更小,不会在壁画表面形成白色的结壳。此外,为了消除硫酸盐(尤其是硫酸钙)对壁画的破坏,碳酸铵、纳米氢氧化钡也常常用来和纳米氢氧化钙混合,起到除盐和加固的双重效果。




5.2土遗址修复



土遗址的保护是文物保护的一个重要领域,尤其是潮湿环境土遗址的保护更是世界性难题。浙江大学文物保护材料实验室以纳米氢氧化钙为钙源,与纳米二氧化硅和纳米氧化铝进行复配,作为水硬性凝胶材料用于潮湿环境土遗址的加固,实验表明取得了较好的保护效果,为中国南方潮湿地区江河湖岸土体的边坡加固和水土保持提供了新的方法。



6食品加工



在乳粉中添加一定量的食品级氢氧化钙,不仅可以调节奶粉的pH值,促进奶粉在水中迅速溶解,而且可以补充钙元素。在豆制品中添加氢氧化钙可以起到凝固剂的作用,同时也提供钙元素。在小米粉中添加氢氧化钙,对小米粉的凝胶特性具有显著的优化效果,使小米粉拥有更好的口感。


7其他应用


在制糖过程中要用氢氧化钙来中和糖浆里的酸,然后再通入二氧化碳使剩余的氢氧化钙变成沉淀过滤出去这样才能减少糖的酸味。在冶金行业,为了在金属表面镀膜,要先除去金属板表面杂质(含金属氧化物),所以要先使用稀硫酸去除,而生产过程中产生的废水通常都用氢氧化钙来中和。此外,农业上可以用氢氧化钙来降低土壤酸性,改良土壤结构。



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