석회 (Lime)
석회라는 것은 기본적으로 칼슘(Ca)이 포함되어 있는 무기물을 아우르는 말인데, 생석회와 소석회를 모두 함께 일컬어 석회라고 하기도 합니다.
석회석 (Limestone, 석회암)
석회석은 주로 탄산칼슘(CaCO3)으로 이루어진 물질을 말하는데, 따라서 탄산칼슘은 석회석(석회암)을 채광한 다음 분쇄하면 얻을 수가 있습니다. 석회동굴의 종유석이나 석순, 석주가 생성되는 반응에도 등장을 하며, 조개껍데기, 달걀껍데기, 대리석 등에도 많은 부분이 탄산칼슘이기 때문에 화학반응과 관련된 내용에서는 모두 같은 탄산칼슘(CaCO3)으로 간주하여도 무방합니다.
생석회 (Quicklime)
생석회는 산화칼슘(CaO)을 일컫는 말인데요, 석회석(CaCO3)을 900-1200℃ 정도 온도에서 열분해 하여 얻게 됩니다. 석회석을 900-1200℃로 소성하여 생석회를 생성한다는 표현을 사용하기도 합니다. 소성한다는 것은 어떠한 물질이나 재료를 열처리를 한다는 뜻입니다. 이 열분해 과정에서 이산화탄소가 발생을 하고 철의 제련 과정에서 불순물을 제거하는 공정에도 해당 반응이 등장을 하죠.
CaCO3(s) + (heat) → CaO(s) + CO2(g)
2023.08.22 - [과학] - 철의 제련 (산화철의 환원)
철의 제련 (산화철의 환원)
철의 제련 제련이라는 것은 금속을 순도가 높은 형태로 분리 및 추출하는 것을 말합니다. 따라서, 철의 제련이라는 것은 철광석으로부터 불순물을 분리하고 철을 얻는 과정을 이야기하는 것인
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이 생석회는 물에 녹아서 수용액이 되면 소석회, 즉 석회수라고 부르는 수산화칼슘을 형성하게 됩니다. 참고로 이 반응은 발열반응이고요. (1,140kJ/kg)
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq)
이 석회수(소석회)는 이산화탄소와 만나서 뿌옇게 흐려지면서 앙금(CaCO3)을 생성하게 되므로 이산화탄소를 검출할 수 있는 용액입니다.
Ca(OH)2(aq) + CO2(g) → CaCO3(s)↓ + H2O(l)
2023.07.26 - [과학] - 석회수와 이산화탄소의 반응
석회수와 이산화탄소의 반응
과학 과목을 공부하다 보면, 석회수가 자주 등장하는데, 석회수에 튜브나 호스를 통해 기체를 흘려보내는 내용이라면 굉장히 높은 확률로 이산화탄소(CO2)가 발생하는 반응이라고 생각을 하면
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생석회는 위에 언급하였던 것처럼 제강 업계에서 철을 제련할 때 슬래그(slag)를 제거하는 공정에 많이 이용되며 시멘트를 제조할 때 실리카(SiO2) 등 점토와 함께 원료로도 사용이 됩니다. 또한 이산화황 제거 반응에도 이용이 되고요.
2023.08.16 - [과학] - 이산화황 제거 반응 (이산화황과 산화칼슘 반응)
이산화황 제거 반응 (이산화황과 산화칼슘 반응)
흔히들 배기가스나 공장에서 연소 공정 후에 발생하는 가스에 포함된 SOx, Nox라 부르는 황 산화물과 질소 산화물은 대기오염물질인데요, 고1 통합과학의 중화반응과 관련하여 이산화황을 산화칼
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소석회 (Hydrated lime, Slaked lime)
소석회는 위에 소개한 대로 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 뜻하며 가성석회, 수성석회라고도 합니다. 위에 나온 반응식처럼 생석회(CaO)가 물과 반응하는 수화 반응으로 생성이 되고, 수용액 상태가 아닐 때는 백색 분말로 존재를 합니다. 비중이 대략 2.24 정도 되고요. 소석회가 물에 녹으면 흔히 말하는 석회수를 말하는 것이고, 수용액 상태에서 강염기가 되므로 여러 중화 반응에 사용이 가능합니다. 산성화 된 토양에 생석회를 뿌려서 중화를 시키는 것이 그 예가 될 수 있는데, 소석회를 사용하면 바로 pH를 올리는 것이 가능하죠.
2023.11.15 - [과학] - 산성화된 토양에 석회가루를 뿌려 중화시키는 반응식
산성화된 토양에 석회가루를 뿌려 중화시키는 반응식
석회가루, 석회, 석회수 석회는 영어로 Lime이라고 하는데요, 칼슘(Ca)을 포함하고 있는 무기물을 일컫는 말이지만, 일반적으로 우리가 석회가루(lime powder)라고 부르는 것은 산화칼슘(CaO, Quicklime)
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참고로 수용액이 될 때 발열반응이기 때문에 열을 가해주면 오히려 반응이 저해되어 물에 녹는 용해반응의 속도가 느려지게 됩니다. 공업용으로 산성의 폐수를 중화시키는 용도로도 사용이 되며 아스팔트에 혼합물로도 사용이 됩니다.
석회라는 단어가 자주 등장하기 때문에 석회와 더불어 석회석, 소석회, 생석회라는 용어에 대해서 정리를 해보았습니다. 전체적인 석회의 사이클은 위의 내용들을 읽어보고 정리된 아래 그림을 참조하면 쉽게 이해가 될 것입니다.
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