石灰岩から石灰がどのように生成されるのか疑問に思ったことはありませんか?このプロセスは、か焼プロセスとして知られている酸素の非存在下で実行されます。簡単に言えば、金属の鉱石を酸素や空気のない状態で高温に加熱するプロセスを焼成プロセスと呼びます。
このプロセスには、産業および化学において幅広い用途があります。このプロセスは、監督下の化学実験室で簡単に実行できます。酸素と空気がない状態で加熱すると、このような製品ができます。また、アナターゼからルチルへの変換やガラス材料の失透にも使用されます。マッフル炉、反射炉、およびシャフト炉は、か焼のプロセスを実行するために使用される 3 つの一般的なツールです。焼成は、セメント産業で広く使用されている熱化学プロセスでもあります。このプロセスを実行するための主な条件は、酸素なしで実行することです。代わりに、不活性ガスを使用できます。
これは独自の化学プロセスであり、化学物質を分離するために使用される熱処理です。か焼器は、加熱炉内に保持されている鋼製のシリンダーです。制御された雰囲気の中で回転し、間接的に高温処理を行います。
焼成プロセス中に誘発されるプロセス
か焼は、酸素がない場合でも熱を使用することがあります。焼成プロセスは、次のプロセスのいずれかにつながる可能性があります:
- 相変化
このプロセス中の熱の有無によって、化学物質または金属の状態が変化し、異なる製品が生成される可能性があります。
- 揮発分除去
焼成プロセスは融点以下で発生し、固体から液体、または液体から気体に変化します。プロセスがスムーズに実行されるように、これらの変化する材料の状態を取り除く必要があります。
- 分解
か焼プロセス中の分解は、主に反応物を分離してより多くの生成物を形成することを意味し、そのうちの 1 つの生成物が目的の生成物になります。
- 結晶水の除去
結晶水は、不純な混合物から物質の純粋な結晶を得るために加熱することで除去できます。
焼成プロセスの例
- ゼオライト製造時のアンモニウム イオンの除去
- 生石油コークスに含まれる揮発性物質の分解
- 水和鉱物の分解 (ボーキサイトと石膏の焼成における) による結晶水を水蒸気の形で除去
- 二酸化炭素を除去するための炭酸塩鉱石の分解 (石灰岩のか焼)
石膏の焼成過程
石膏 (CaSo4.2H2O) として知られる硫酸カルシウム二水和物は、世界中で採掘されるカルシウム鉱物です。このプロセスには、石膏を加熱して結晶水を蒸発させることが含まれます。仮焼が130℃以上の温度で行われる場合、すべての水が除去されます。これが石膏の焼成反応です。
CaSO 4 . 2H 2 O → CaSO 4 + 2H 2 O
石灰岩のか焼プロセス
石灰岩は産業で使用される最も基本的な材料です。鉄と鋼の両方を作るために使用されます。このプロセスは、標準ギブスの自由エネルギーがゼロに等しい温度で発生します。石灰岩のか焼の化学反応は次のとおりです。
CaCO 3 =CaO + CO 2 (g)
この分解プロセスにより、酸化カルシウム (CaO) が得られます。
焼成プロセスの化学反応
- ZnCO3 -> ZnO + CO2
- CuCO3 -> CuO + CO2
- CaCO3 -> CaO + CO2
- CaCO3 , MgCO3 -> CaO + MgO + 2CO2
- 2Fe2O33H2O -> 2Fe2O3 + 3H2O
焼成プロセスの応用
- 焼成は、材料の物理的または化学的状態を変化させるために行われます。
- 固体を加熱する過程で物質を酸化するために行われます.
- 濃縮鉱石を酸化物に変換するために行われます。
- 石膏、酸化カルシウムなどの多くの有用な物質を生成する
結論
焼成プロセスは、日常生活で使用するさまざまな製品を製造するために化学がどのように使用されているかを示す業界で広く行われています.か焼は酸素の非存在下で行われ、金属の鉱石が加熱されて目的の製品が得られます。
か焼の典型的な例は、石灰石からの石灰の製造です。石灰岩は、二酸化炭素を分離するのに十分な高温と接触させられます。まれに、空気を排除するために炉で焼成が行われ、不活性ガスが追加される場合があります。
産業用の機械や原材料などの硬質製品の製造に使用されます。また、化学薬品、食品、アパレルなどのソフトグッズの製造にも使用されます。一般的に焼成される材料には、耐火物、アルミナ、スポジュメン鉱石、カオリンクレー、工業用セラミックなどがあります。
か焼は気候変動を促進する可能性もあります。なぜなら、すべてのか焼プロセスにおいて、 二酸化炭素 (CO2) が放出され、環境と生態系にとって有害なガスです。
石膏は、このプロセスで生成される主要な製品です。建築、食品添加物、医療機器などに使用されています。
