کلسیم
Calcium
CaO پایهی سیمان و سربارهی بازی؛ کلسیمدهی، آخالها را مایع میکند.
معرفی
کلسیم در قالب آهک (CaO) قلب شیمی سرباره و سیمان است. در فولادسازی، آهک است که گوگرد و فسفر را از مذاب میگیرد؛ در سیمان، CaO با سیلیس و آلومینا واکنش میدهد و فازهای کلینکر را میسازد.
ساختار بلوری و کریستالوگرافی
CaO مانند MgO ساختار مکعبی نمک طعام دارد، اما یون Ca²⁺ بزرگتر است؛ همین شبکه را سستتر و CaO را بسیار مستعد هیدراسیون میکند — آهک زنده در هوا میشکفد. به همین دلیل CaO خالص نسوز عملی نیست و فقط در ترکیب (مثل آجر MgO-CaO) به کار میرود.
فازها و آلوتروپها
ریختشناسی و شکل عرضه
سنگ آهک خردشده، آهک کلوخهای (Lump lime) و آهک هیدراتهی پودری.
ترکیبات مهم
| فرمول | نام | اهمیت |
|---|---|---|
| CaO | آهک | سربارهساز فولاد و مادهی اولیهی سیمان. |
| CaF₂ | فلوئورین | روانساز سرباره؛ نقطهی ذوب آن را پایین میآورد. |
| CaAl₂O₄ / CaAl₄O₇ | آلومینات کلسیم | فازهای فعال سیمان نسوز (چسب جرمهای ریختنی). |
ایزوتوپها
پنج ایزوتوپ پایدار عملی؛ ⁴⁰Ca با ۹۷٪ غالب است.
نقش در صنایع دیرگداز و فرآیندی
نسبت CaO/SiO₂ («بازیسیته») مهمترین عدد شیمی سرباره است: بالا بردن آن قدرت گوگردزدایی را زیاد میکند اما سرباره را غلیظ و مهاجمتر به نسوز میسازد. محاسبهگر بازیسیتهی سربارهی ما همین موازنه را کمّی میکند.