2022/11/28

A mész útja

Mivel vándorlásaink során gyakran találkozunk mészkővel, barlanggal, cseppkővel, karbidlámpával, mészégetőkkel, és mindegyre téma ennek a kémiája, egyszer s mindenkorra összehordjuk ide a naplóba az ismereteket, hogy legközelebb könnyen megtaláljuk.

Régen úgy tanították, hogy a széndioxidos ős-légkör az, amin tapicskolunk és mászkálunk például a Királykőben, vagy egyéb mészkőhegyeinken. Amit sok kis tengeri jószág hordott össze, s melléktermékként kilihegte nekünk a jelenlegi légkört, amitől az élet kijöhetett a vízből a partra. (Most kicsit utánakeresve a dolog nem ennyire romantikus és egyszerű, de nyomokban tartalmazza a fenti mesét.) 

Forrás

Alapreakciók
Cseppkőképződés feltétele az alig savas csapadék, ami kiöblögetve a repedéseket, oldja a mészkövet:

CaCO3+H2CO3 = Ca(HCO3)2 - ez csak vizes oldatban létezik, 
MgCO3+H2CO3 = Mg(HCO3)2
Majd a barlangban  (kávéfőzőben, mosógépben), mikor kimegy belőle a CO2:
Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O - és építi a cseppköveket
Mg(HCO3)2 = MgCO3 + CO2 + H2O

A wiki szerint a vízkövesedés leggyakoribb oka a kalcium és a magnézium sói, tehát gyakorlatilag levízkövesedik a barlang. Oldása gyenge savakkal is megoldható, nem kell egyből sósavval lemaratni az Aggtelekit. 

CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
MgCO3 + 2 HCl = MgCl2 + CO2 + H2O

De a mosógép forró ecetes üresmosását senkinek sem javaslom, ugyanis utána, pár mosás olyan aurát ad a ruháidnak, mintha egy uborkás üvegben laknál. 

CaCO3 + 2 CH3-COOH = Ca(CH3-COO)2 + H2CO3 - mészkő és ecetsav eredménye kalcium-acetát (E263 - tartósítószer). 


És akkor a körforgás: CaCO3 + hő → CaO + CO2 ez a mészégetés. Rengeteg videó van róla a neten, hagyományos szakmák témakörben, uncsi kémiakísérletek formájában, primitív technológiák, római beton stb témakörben. Égetnek a youtubeon mindent, tojáshéjtól, kagylón át a mészkőig. 

Otthon meszet égetni tojáshéjból hasztalan, cserébe büdös. 

Otthon, gázon, tíz perces sütögetéssel felejtsd el. Próbáltunk mészkövet a lángba tartani, de a tojáshéjat porítva a csuporban is. Nem tudjuk mennyire hevülhet így fel a cucc, de éppen csak sugározni kezd infrában, ami olyan 300-450 fokot jelent. Az internetes bulvár-szakirodalomban 600-tól 1000 fokig mindent találsz.  Nem véletlenül égetik napokig a meszet. Ráadásul folyamatosan kell égetni, nem lehet lerészegedni, aludni mellette, mert a hőkezelést állítólag nem lehet újrakezdeni.  A keletkezett CaO, vagyis égetett mész (quick lime) E529 néven fut.  Levegőn nem érdemes tartani, vagy gyakran rászuszogni se, mert a széndioxidtól visszaalakul mészkővé.

CaO + H2O Ca(OH)2 + heat ez a mészoltás, ezt régen minden háznál elintézték. A CaO a víznek nagyon hevesen örül, lúgos cucc lesz belőle (pH12,4). A kalcium-hidroxid (E526), maga az oltott mész (slaked lime, slick lime). Mivel nem oldódik jól vízben ezért szuszpenzió (mésztej) lesz belőle, ami kiülepedik (oltott mész nedves massza). A fent maradt tiszta mészvíz a kalcium-hidroxid telített oldata. 

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O Ezzel bezárul a kör, széndioxid elnyeléssel visszaalakul mészkővé. Habarcsban, betonban ez játszódik le, de használják széndioxid elnyeletésre is. 

Karbid-bomba
A kalcium-oxidből még egy érdekes, gyerekkorunkban gyakran használt cucc készül. Minden nép kitalálja a maga durranószerkezeteit a saját szórakoztatására és minden hatalom fosik ezektől és terrorizmust kiáltva igyekszik tiltani. Próbáld ki, rendelj pár petárdát és nézd meg, a zsaruk érnek e ki hamarább, vagy a küldeményed. Ennél kevesebbért már ültek terrorizmus vádjával emberek a mostani demokráciában. Érdekes párhuzam, hogy az aranykor diktatúrájának legsötétebb szilveszterein is vígan durrogtatott minden gyermek, most meg... Amigo-dobozos (isten tudja, honnét volt ennyi kávé akkoriban), építőtelepről lopott karbidos bombák voltak ezek, és ahhoz képest, hogy nem volt munkavédelem és felnőtt felügyelet se, nagyon kevés gyereknek lett komolyabb baja. Összehasonlítva például a kötelező hadsereggel, ahol jóval többen és komolyabban sérültek, vagy haltak meg még a heves békeharc közben is. 

CaO + 3C → CaC2 + CO     ez a kalcium karbid, sajnos ezt házi körülmények között szintén nehéz megcsinálni, bár vannak rá videók, ahol kémcsőben sikerül csekély és rossz minőségűt létrehozni. Viszont mészkőből, koxból 2000 fok fölött, sok árammal, iparilag meg lehet csinálni:
CaCO3 + 3C → CaC2 + CO + CO2                    

A kalcium-karbidra ráköpve, rápisilve, fejlődik az acetilén gáz (nem ez a fokhagymás-fingszagú, hanem  a szennyeződésként benne levő kalcium-foszfid és egyéb szennyeződések), Megmarad a kalcium-hidroxid, ami kiszórva a barlang padlójára, mint az oltott mész általában, rövid távon kimarja a mikroflórát, ha van olyan a talajban, majd hosszútávon visszaalakul mészkővé:        
CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2                         

Már a kétezres évek hajnalán is cikinek számított a barlangban kikoppintani a karbidlámpát. Bár akkor még csak hallottunk olyan barlangokról, ahol szigorúan tilos volt már a használata is. Arról nem is beszélve, hogy rendes barlangász zacskóba is szarik. Nem úgy a turisták, egyes látogatott barlangjainkban, például a fosszagú Jalomica-barlangban, vagy a Medve-barlangban. 

És akkor lássuk, mitől olyan veszélyes a beton. A cement előállítása értelemszerűen rengeteg széndioxidot visszajuttat a légkörbe. Egyrészt a kalcináció (60%) másrészt az elhasznált tüzelőanyag (40%) miatt. És igaz, hogy a beton az évek során fokozatosan visszaépíti magába a széndioxidot, de egyrészt kevesebbet, mint amennyit a kalcináció kibocsátott, másrészt nagyon hosszú idő alatt. Amennyi idő már lehet, hogy nincs nekünk. Több széndioxidért felelős az építőipar, mint a légi közlekedés. Szóval amikor a kocsiddal kiburrogtatod (11.8% kibocsátás) a hétvégi telekre a sok cementes zsákokat (3% kibocsátás + előállítási energia), mert neked egy lakás nem elég, akkor nem a gyerekeid jövőjét építed vasbetonból, hanem a kriptájukat. Egy köbméter beton (cement és egyéb hozzávalók előállítása) széndioxid kibocsátása több, mint egy tank benziné. Persze, jönnek a dizájner betonok, amik visszaforgatják a CO2 kibocsátásukat, csak még az árát nem látjuk. 

Kémia barlangászoknak.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése