الكلس الحي وبعض الفوائد

الكلس الحي

CaO و هو أكسيد الكالسيوم الناتج عن حرق أو تكليس الحجر الكلسي ( Ca CO3 ) عند الدرجة 900 م – 1300 م . و تتوقف مواصفات الكلس المحروق على طرق الحرق و على طبيعة و طريقة تشكل الحجر الكلسي .و لقد أثبت تجريبيا ً أن كبر حجم قطعة أكسيد الكالسيوم المتشكلة تزداد بازدياد درجة الحرارة حيث تصبح أعظمية عند الدرجة 1200م° ، ثم تعود لتتناقص عند الدرجة 1200 مº . المواد الأولية : الكالسيت أو ( Ca CO3 ) و المعروف ببلوراته الأساسية المنتظمة و يمكن استخدام الدولوميت و هو المؤلف من 54 % كربونات الكالسيوم 46 % كربونات المغنزيوم و يفضل استخدام الحجر الكلسي بحيث لا تقل نقاوته عن 80 % . تحضيره : يحضر من شيّ الحجارة الكلسية بأفران عمودية لدرجة أعلى من 1000 م° CaCO3 = CO2 + CaO و الكلس الناتج إما أن يباع كما هو أو أن يطحن إلى أحجام صغيرة أو أن يباع بشكل مسحوق ناعم و ذلك حسب متطلبات الاستعمالات فيما بعد . الاستعمالات : يستعمل أكسيد الكالسيوم في البناء ،و كعامل صهر مساعدة في صناعة الفولاذ ، و في صناعة الورق و كربيد الكالسيوم ، و معالجة المياه ، و التعدين ، و الزجاج ، و اسمنت بورتلاند ، و المبيدات الحشرية و الفطرية ، و إزالة الشعر من الجلود قبل عمليات الدباغة ، و تكرير البترول . الميزات : الكلس الحي عبارة عن أكسيد الكالسيوم CaO . و هو عبارة عن كتل بيضاء أو بيضاء رمادية ، يمتص الرطوبة من الهواء ،و يذوب في الأحماض و يتفاعل مع الماء مشكلا ً ماءات ( هيدروكسيد ) الكالسيوم أو الكلس المطفأ مع انطلاق كمية من الحرارة حسب التفاعل التالي : CaO + H2O Ca( OH )2 لإنتاج 1000 كغ من Cao يلزم 1800 كغ من الحجر الكلسي و تختلف درجة حرارة التفكك من 900 إلى 1000 مº حسب نقاوة الحجر الكلسي المستخدم .

الكربون النشيط هو أي شكل من أشكال الكربون ذي القدرة العالية على
امتصاص الغازات و الأبخرة و المواد الغروية في الطور الغازي أو السائل .

ان الكربون النشيط ذو أهمية كيميائية كبيرة و ذو استعمالات عديدة في
مختلف الصناعات التي تحتاج إلى امتصاص الغازات و الأبخرة و الألوان في
تفاعلات التنقية و التفاعلات الوسيطية الكيميائية .

المواد الاولية :

إن أي من المواد الأولية التالية يمكن استخدامها في صناعة الكربون
النشيط اعتمادا ً على احتياجات الاستخدام :

1 – فحم البيتومين


2 – العظام

3 – قشور الرز و القمح و الشعير

4 – فحم الكوك البترولي





تحضيره :

يحضر الكربون النشيط بمواصفات خاصة تتناسب مع كل استعمال له ، و هذه
المواصفات تعتمد على المصدر الذي تم تحضير الكربون المنشط منه . و يصنع الكربون
النشيط حسب ظاهرة التنشيط و التي هي تحول فيزيائي ، حيث إن سطح الكربون تزداد
مساحته بشكل عظيم . يمكن إنجاز عملية التنشيط بوساطة الأكسدة الحرارية العالية أو
بالتفاعل الكيميائي :

1 – طريقة الأكسدة الحرارية العالية :

تتضمن العملية تسخين المادة الكربونية إلى درجة حرارة أكثر من ( 750 )
درجة مئوية مع المعالجة بالبخار أو الهواء .

بعد عملية التنشيط تكسر المادة الناتجة ثم تطحن و تنخل إلى أحجام
مختلفة و تغسل بحمض كلور الهيدروجين لإزالة بقايا الرماد المنحلة ، ثم تجفف .


2 – طريقة التنشيط الكيميائي :

بهذا النوع من التنشيط الكيميائي يستعمل وسيط قوي مثل حمض الفوسفور أو
حض الكبريت .

درجة حرارة التنشيط هي ( 700 )م ° . و تزال وسائط التنشيط
بالمعالجة بالماء . و يتميز الكربون المنشط كيميائيا ً بمساحة سطحه الكبيرة
بالمقارنة مع الكربون المنشط بوساطة البخار أو الهواء ، و تبعا ً لذلك فإن استطاعة
امتصاصه و نشاطه أكبر .

استعمالات الكربون النشيط :

يستعمل الكربون النشيط لتنقية السوائل ، حيث يضاف على شكل مسحوق
ناعم إلى السائل المراد تنقيته ثم يحرك المزيج و من ثم يرشح . أما الكربون النشيط
المحبب فيستخدم لتنقية الغازات أو السوائل و يستخدم ضمن أعمدة ، بحيث يكون اتجاه
جريان الغاز أو السائل من الأعلى إلى الأسفل ، و يمكن إعادة تنشيط الكربون المحبب
مرة أخرى بالتسخين في الهواءللدرجة ( 900 ) درجة مئوية .


ميزات الكربون النشيط :




1 – يتميز الكربون النشيط بمساحة سطحه النوعي الكبيرة

2 – يمكن للكربون النشيط أن يمتص من المادة حتى 50 % من وزنه .

3 – يمتاز الكربون الناتج بطريقة الأكسدة الحرارية بكونه قاسيا ً و
على شكل حبيبات أما الكربون الناتج بطريقة التنشيط الكيميائي فيمتاز بكونه خفيفا ً
و هشا ً و بشكل مسحوق .

استخدامات الكربون النشيط :

يستخدم الكربون النشيط في المجالات التالية :

1 – في إزالة الألوان و تنقية السوائل الحاوية على كمية صغيرة من
المادة العضوية الملونة .

2 – في تنقية المياه .


3 – في استخلاص الذهب و الفضة من محاليلها .

4 – في امتصاص الغازات و الأبخرة .

5 – في بعض الصناعات الدوائية .

6 – في إزالة ألوان الزيوت النباتية و محاليل السكر .


الكحول الإيثيلي
C2H5OHC2H5OH




يعد الكحول الإيثيلي من المواد المهمة جدا و له تطبيقات عملية وعلمية
واسعة من التطبيقات الطبية إلى الصناعية منها و هناك من فكر في استخدامه كوقود
للسيارات بدل البنزين و ذلك في الدول الغنية بالشوندر و القصب السكري

المواد الأولية :

لإنتاج 500 كغ كحول في اليوم نحتاج إلى :





1 – مولاس
2000 كغ

بتركيز 50 % سكريات

2 – خميرة العجين ، حمض الكبريت ، كبريتات الأمونيوم
بكميات صغيرة

عملية التصنيع :

تتم عملية التخمير الكحولي للمولاس في المجال الصناعي بتنمية الخميرة
المسماة ( Saccharomuyces Cervisiac ) في أوعية تخمير أولية ، و هذه
المرحلة تدعى بالتخمر النباتي ، ثم تضخ محتويات التخمر النباتي إلى خزانات التخمير
التي تحتوي على محلول المولاس بالماء بتركيز 10 % سكر ، و المعدل على درجة ph = 4.5
، بواسطة حمض الكبريت ثم يضاف إليها كبريتات الأمونيوم و ذلك للتزويد بالآزوت اللازم لنمو
الخميرة ، و بعدها ترفع درجة الحرارة بالتدريج و تضبط بوساطة ملفات تبريد مائية عند
درجة 35 مئوية ، و تبدأ عملية التخمير خلال عدة ساعات من إضافة الخميرة و
تصبح عملية التخمير قوية و نشيطة بعد 24 ساعة و تكتمل بعد 30 – 72 ساعة عندما تصبح
الكثافة النوعية للمحلول ثابتة . عند هذه الدرجة يحتوي المحلول 6 – 8 % كحول .


تقدم الخميرة نوعين من الأنزيمات : الإنفرتاز الذي يحول سكر القصب إلى
غلوكوز و فركتوز ، و الإنزيماز الذي يؤدي إلى التخمر الكحولي للسكرين السابقين .

إن نسبة تحويل الكربوهيدرات إلى كحول هي نحو 90 % من التفاعل النظري ،
و السائل المتخمر يسمح له بالاستقرار لعدة ساعات ثم يقطر تجزيئيا ً للحصول على كحول
إيثيلي نقي و كحولات أخرى عالية . و عادة نحصل على نوعين من الكحول الأول بتركيز 95
% و يسمى بالكحول الطبي ، و الثاني بتركيز 92 % و يسمى بالكحول الصناعي .

التفاعل الكيميائي :

C6H12O6
2CH3CH2OH + 2CO2



الاستعمالات :

يستعمل الكحول الإيثيلي في صناعة الكثير من الأدوية ، و تحضير
العطورات ، و المستحضرات الطبية الأخرى ، كما يستخدم أيضا ً من أجل استخلاص الزيوت
العطرية ، و كمذيب لتحضير أنواع عديدة من اللكر و الورنيش و العديد من المواد
العضوية .

و كما هو معلوم فإنه يستخدم في تحضير عدة مركبات مثل الإيثير ، و
أسيتات الإيثيل ، و الإستيرات الأخرى ، و حمض الخل ، و الأسيتون ، و الكلورال ، و
اليودوفورم ، و الصابون الشفاف ، و من تطبيقاته الحديثة كوقود للسيارات ، و في
إنتاج البوتاديين .

كما يستخدم كمانع للتجمد ، و في زيوت الفرام ( مكابح السيارات ) ، و
زيوت القطع ، و له استخدامات أخرى عديدة أهمها كمادة معقمة و مطهرة ضد الجراثيم و
البكتيريا.