か焼は、例えば、固体化合物のようなものの熱処理です。混合物は、制限された周囲酸素、すなわち空気のガス状 O2 フラクションの存在下で加熱することなく高温に加熱されます。これは一般に、不純物や揮発性物質を除去し、熱分解を誘発するために行われます。
か焼という用語は、その最も一般的な用途に由来します。燃焼を使用して石灰岩から炭素を抽出し、酸化カルシウム (生石灰) を生成します。
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2 は焼成反応 (g) です。酸化カルシウムは、現代のセメントの必須成分であり、製錬用の化学フラックスです。
焼成反応の詳細については、以下をお読みください。
焼成の定義
か焼は、制御された雰囲気内で固体材料または化学物質を加熱する手順として説明できます。通常、プロセス中に温度も制御されます。焼成は、材料の物理的または化学的組成を変更するために使用されます。固体は、か焼中に高温に加熱されます。これは一般に、汚染物質や水分を除去するため、または材料を酸化するために行われます。この手順は、浄化手順とも呼ばれます。カルシネーションはラテン語の Calcinare に基づいており、これは「石灰を燃やす」という意味です。
焼成反応
焼成プロセスは、多くの場合、分解および揮発反応に使用される熱分解温度またはその付近、または相転移に使用される転移温度で発生します。この温度は一般に、特定のか焼反応の標準ギブズ自由エネルギーがゼロになる温度として説明されます。
石灰岩焼成
石灰石は、鉄鋼生産で使用される最も基本的な原材料の 1 つであり、製鉄および製鋼プロセスおよび補助活動で利用されます。鉄鋼産業で使用される石灰の大部分は、製鋼炉やその他の製鋼プロセスで不純物を溶かしています。
石灰岩のか焼中に発生する分解の化学プロセスは、か焼の一例です。
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2
一方、温度が 1,121 K または 848°C に調整されると、反応の標準自由エネルギーはゼロになります。
したがって、石灰岩の堆積物は広く分布しています。石灰岩の物理的および化学的性質は、産地によって異なります。化学組成はまた、領域間および同じ領域内の堆積物間で実質的に異なり得る。石灰岩は、その化学組成、組織、地層に基づいて 3 つのタイプに分けることができます。
焼成プロセス
か焼は、固体を高温に加熱して揮発性化合物を抽出したり、塊の一部を酸化したり、もろくしたりするプロセスです。その結果、焼成は精製方法として考えられることがあります。
一般的な例は、石灰岩からの石灰の生産です。石灰岩は、二酸化炭素を放出するのに十分な高温に加熱され、非常に砕けやすい、または容易に粉砕された石灰になります。
か焼は、空気を排除するように構築された炉内で特定の状況で実行される場合があり、その中で不活性ガスが置換される場合があります。材料を高温で溶融温度以下に加熱すると、酸化還元反応、水分の損失、炭酸塩などの物質の分解が起こります。その結果、これは焼成プロセス全体で発生します。
ほとんどの場合、反応は熱分解温度以上で発生します。焼成結果は、熱処理を受ける実際の化合物とは関係なく、焼成と呼ばれます。
か焼反応の例
炭酸カルシウムから酸化カルシウムへの変換は、一般的な焼成プロセスです。
その他の典型的な焼成インスタンスには次のものがあります:
- 石灰岩焼成 – 炭酸塩鉱石の分解と二酸化炭素の除去を伴います。
- ボーキサイトと石膏の焼成 – 結晶化から水蒸気を除去する必要があります。
- 生石油コークスの揮発性成分の内訳
- アナターゼまたはガラス材料の失透によるルチルの作成。
- アンモニウムイオンを除去したゼオライト合成
- ボーキサイトを焼成して水分を除去すると、無水アルミナが残ります。
Al2O3.2H2O → Al2O3 + 2H2O
結論
焼成は、カドミウム顔料の製造において特定の顔料特性を生み出すために不可欠なステップです。焼成温度、滞留時間、および焼成環境はすべて、カドミウム顔料の色と質感に影響を与えます。
焼成温度が低いと、顔料の色合いが明るく明るくなり、強度が低下しますが、焼成温度が高いと、色合いが暗くなります。この方法は、二酸化チタン顔料にも重要です。
か焼反応は化学の重要な部分です。有機顔料も焼成して性能を向上させることができるため、焼成できるのは無機顔料だけではありません.
