कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड क्या है ? इसके सूत्र, गुण, संरचना, उपयोग और बनाने की विधि

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड औद्योगिक उपयोग का महत्वपूर्ण योगिक है। यह अनेक उत्पादों के संश्लेषण में काम आता है। यह फ़ूड इंडस्ट्री में भी प्रयुक्त किया जाता है। कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय विलयन में कार्बन डाई ऑक्साइड गैस प्रवाहित करने पर यह दूधिया हो जाता है। यह प्रक्रिया Calcium hydroxide से कैल्शियम कार्बोनेट बनाने की है।
आज हम इस लेख में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड (Calcium hydroxide kya hai) के बारे में अध्ययन करेंगे। इसके सूत्र, उपयोग संरचना,गुण तथा बनाने की विधि के बारे में अध्ययन करेंगे। कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड क्या है ? (Calcium hydroxide kya hai) , कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग , Calcium hydroxide की संरचना के बारे में इस लेख में विस्तार से जानेंगे।

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कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड क्या है ?

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड एक अकार्बनिक यौगिक है जिसका रासायनिक सूत्र Ca(OH)2 होता है। यह एक रंगहीन क्रिस्टल या सफेद पाउडर होता है। इसे पारंपरिक रूप से बुझा चूना कहा जाता है। इसका अणुभार 74.093 g/mol होता है। इसे हाइड्रेटेड लाइम के नाम से भी जाना जाता है। इसके अलावा यह कास्टिक लाइम, बिल्डर्स लाइम, स्लैक लाइम, कैल और पिकलिंग लाइम के नाम से भी जाना जाता है।
यह औद्योगिक क्षेत्र में अनेक सहउत्पाद व अनेक प्रोडक्ट बनाने में काम आता है। यह प्रयोगशाला में अभिकर्मक के रूप में भी काम आता है। कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड, बुझा हुआ चूना (कैल्शियम ऑक्साइड) को पानी में मिलाने से बनता है। इसे पानी में मिलाने पर ऊष्मा का उत्सर्जन होता है। अतः यह प्रक्रिया ऊष्माक्षेपी होती है। Calcium hydroxide के संतृप्त विलयन को ”चूने का पानी” के नाम से जाना जाता है।

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की संरचना

सभी धातु हाइड्रॉक्साइड की तरह Calcium hydroxide भी एक बहुलक संरचना को अपनाता है। यह संरचना Mg(OH)2 (ब्रूसाइट संरचना) के समान होती है। जैसे कैडमियम आयोडाइड मोटिफ। इसकी परतों के बीच मजबूत हाइड्रोजन बांड बनते है।

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के भौतिक और रासायनिक गुण

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड पानी में असंतृप्त (poorly) घुलनशील होता है। T = ?[स्पष्टीकरण की आवश्यकता] पर 5.5×10−6 के घुलनशीलता उत्पाद Ksp के साथ इसकी प्रतिगामी विलेयता 0.66 g/L से 100 °C से बढ़कर 0 °C पर 1.89 g/L हो जाती है। पानी में इसका पृथक्करण इतना बड़ा है कि इसके विलयन निम्नलिखित विघटन प्रक्रिया के अनुसार आधारित हैं। Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + 2 OH⁻
वायुमंडलीय तापमान पर कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड शुद्ध पानी में घुलकर लगभग 12.5 के pH के साथ एक क्षारीय घोल बनाता है। कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के घोल से रासायनिक जलन हो सकती है। हाइड्रॉक्साइड आयन OH− के साथ उभयनिष्ठ आयन प्रभाव के कारण उच्च pH मान पर इसकी घुलनशीलता काफी कम हो जाती है। यह व्यवहार सीमेंट पेस्ट के लिए प्रासंगिक है।
Calcium hydroxide के जलीय विलयन को चूना पानी कहा जाता है।
यह मध्यम-शक्ति वाला क्षार हैं, जो एसिड के साथ अभिक्रिया करता हैं। इसके अलावा यह कुछ धातुओं से क्रिया करता है। जैसे एल्यूमीनियम (उच्च pH में घुलने वाले उभयधर्मी हाइड्रॉक्साइड) जबकि अन्य धातुओं जैसे लोहा और स्टील को जंग उनकी सतह की निष्क्रियता से बचाता हैं।
कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय विलयन में कार्बन डाइऑक्साइड गैस प्रवाहित करने से चूने का पानी दूधिया हो जाता है। इस प्रक्रिया को कार्बोनेटेशन कहा जाता है। कैल्शियम कार्बोनेट का निर्माण इसी प्रक्रिया से होता है। Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Ca(OH)2 को 512 °C तक गर्म करने पर यह कैल्शियम ऑक्साइड और पानी में विघटित हो जाता है। इसमें कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ संतुलित जल का आंशिक दाब 101 kPa (सामान्य वायुमंडलीय दाब) तक पहुंच जाता है।
Ca(OH)2 → CaO + H2O

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड बनाने की विधि

चुने (कैल्शियम ऑक्साइड) को पानी से उपचारित करके कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड व्यावसायिक रूप से तैयार किया जाता है। इस प्रक्रिया में ऊष्मा का उत्सर्जन होता है।
CaO + H2O → Ca(OH)2
प्रयोगशाला में यह कैल्शियम क्लोराइड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय विलयन को मिलाकर तैयार किया जा सकता है। इसका खनिज रूप पोर्टलैंडाइट अपेक्षाकृत दुर्लभ है, लेकिन कुछ ज्वालामुखी प्लूटोनिक और मेटामॉर्फिक चट्टानों में यह पाया जा सकता है। यह कोयले के ढेरों को जलाने में उत्पन्न होने के लिए भी जाना जाता है। S-प्रकार के तारों के वातावरण में धनावेशित आयनित प्रजाति CaOH+ का पता लगाया गया है।

प्रतिगामी घुलनशीलता (Retrograde solubility)

हॉपकिंस और वुल्फ (Hopkins and Wulff 1965) के अनुसार 70 °C पर कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की घुलनशीलता 25 °C पर इसके मान का लगभग आधा होती है। तापमान के साथ Calcium hydroxide की घुलनशीलता में कमी लंबे समय से मार्सेलिन बर्थेलॉट (1875) और जूलियस थॉमसन (1883) के कार्यों से जानी जाती है।
इसके जलीय विलयन में आयनों की उपस्थिति पर भी सवाल उठाया गया था। चूंकि इसका कई लेखकों द्वारा विस्तार से अध्ययन किया गया है जैसे एओ (a.o), मिलर और विट (Miller and Witt) (1929) या जॉन्सटन एंड ग्रोव (Johnston and Grove ,1931)। इसके अलावा ग्रीनबर्ग और कोपलैंड (1960), हॉपकिंस और वुल्फ़ (1965), सीवाल्ड और सेफ़्रेड (1991), डचेसन और रियरडन (1995) द्वारा कई बार परिष्कृत किया गया है।
इस असामान्य व्यवहार का कारण यह है कि पानी में Calcium hydroxide का घुलना एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया है। इस प्रकार ले चेटेलियर के सिद्धांत (Le Chatelier’s principle) के अनुसार तापमान में कमी से विघटन की प्रक्रिया के माध्यम से मुक्त ऊष्मा के उन्मूलन का पक्ष लेती है और Ca(OH)2 के विघटन के संतुलन स्थिरांक को बढ़ाती है। इसलिए कम तापमान पर इसकी घुलनशीलता को बढ़ाती है। घुलनशीलता की इस प्रति-सहज तापमान निर्भरता को “प्रतिगामी” या “उलटा” घुलनशीलता के रूप में जाना जाता है। कैल्शियम सल्फेट (जिप्सम, बेसानाइट और एनहाइड्राइट) के विभिन्न रूप से हाइड्रेटेड चरण भी उसी कारण से एक प्रतिगामी घुलनशीलता प्रदर्शित करते हैं क्योंकि उनकी विघटन प्रतिक्रियाएं एक्ज़ोथिर्मिक होती हैं।

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड आमतौर पर चूना मोर्टार (lime mortar) तैयार करने के लिए प्रयुक्त किया जाता है।
कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का एक महत्वपूर्ण उपयोग पानी और सीवेज उपचार में एक flocculant के रूप में किया जाता है।
यह एक शराबी (fluffy) चार्ज ठोस बनाता है जो पानी से छोटे कणों को हटाने में सहायता करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक स्पष्ट उत्पाद प्राप्त होता है। यह एप्लिकेशन कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की कम लागत और कम विषाक्तता से सक्षम है।
इसका उपयोग पानी के pHको बढ़ाने के लिए ताजे पानी के उपचार में भी किया जाता है ताकि पाइप खराब न हों, जहाँ क्षारीय पानी अम्लीय होता है। क्योंकि यह स्व-विनियमन है और pH को बहुत अधिक नहीं बढ़ाता है।
इसका उपयोग अमोनिया गैस (NH3) के निर्माण में भी किया जाता है। जो निम्नलिखित अभिक्रिया द्वारा सम्पन होती है।
Ca(OH)2 + 2 NH4Cl → 2 NH3 + CaCl2 + 2 H2O
यह कागज उद्योग में भी बहुत अधिक मात्रा में काम आता है। जहाँ यह सोडियम हाइड्रॉक्साइड के उत्पादन में अभिक्रिया में एक मध्यवर्ती होता है।
यह रूपांतरण लुगदी बनाने की क्राफ्ट प्रक्रिया में संक्षारक चरण का हिस्सा है। कास्टिकाइजिंग ऑपरेशन में जले हुए चूने को हरी शराब में मिलाया जाता है, जो मुख्य रूप से सोडियम कार्बोनेट और सोडियम सल्फेट का विलयन होता है, जो कि स्मेल्ट को घोलकर उत्पन्न होता है, जो कि रिकवरी फर्नेस से इन रसायनों का पिघला हुआ रूप है

खाद्य उद्योग (Food industry) Ca(OH)2 का उपयोग

इसकी कम विषाक्तता और इसके मूल गुणों की कोमलता के कारण बुझा हुआ चूना खाद्य उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

USDA में पौधों और पशुधन में प्रमाणित खाद्य उत्पादन में इसका उपयोग किया जाता है।
चीनी उद्योग में गन्ने या चुकंदर से कच्चे रस को साफ करने के लिए इसे प्रयुक्त किया जाता है।
मादक पेय और शीतल पेय के लिए पानी को संसाधित करने के लिए कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग किया जाता है।
अचार खीरे और अन्य खाद्य पदार्थ में भी यह काम आता है।
चीनी सदी के अंडे बनाने के लिए यह प्रयुक्त किया जाता है।
पापड़ बनाने में बेकिंग सोडा के विकल्प के रूप में इसका उपयोग किया जाता है।
मशरूम उगाने वाले सबस्ट्रेट्स की तैयारी में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग किया जाता है।
भोजन और फार्मास्यूटिकल उपयोगों के लिए नमक के निर्माण में कैल्शियम और मैग्नीशियम के कार्बोनेट की नमकीन को साफ करने के लिए
मक्के की तैयारी में यह मक्के की गुठली के सेल्यूलोज पतवार को हटाता है।
यह फोर्टिफाइंग (Ca supplement) फलों के पेय जैसे संतरे का रस और शिशु फार्मूला में काम आता है।
इसे भारत में पान में इस्तेमाल किया जाता है। यह सुपारी, कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड और पान के पत्तों में लिपटे विभिन्न प्रकार के बीजों का मिश्रण होता है।

Ca(OH)2 का मूल अमेरिकी उपयोग (Native American uses)

स्पेनिश में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड को कैल कहा जाता है। कैल के साथ पका हुआ मक्का होमिनी बन जाता है, जो नियासिन (विटामिन बी 3) की जैव उपलब्धता में काफी वृद्धि करता है और इसे स्वादिष्ट और पचाने में आसान भी माना जाता है। कोका के पत्तों को चबाने में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड को आमतौर पर शरीर द्वारा अवशोषण के लिए रासायनिक रूप से उपलब्ध क्षारीय उत्तेजक (alkaloid stimulants ) को रखने के लिए साथ में चबाया जाता है।
इसी तरह अमेरिकी मूल-निवासी पारंपरिक रूप से तंबाकू के पत्तों को कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ चबाते हैं जो जले हुए मोलस्क (burnt mollusc) के गोले से प्राप्त होते हैं ताकि प्रभाव को बढ़ाया जा सके। यह कुछ स्वदेशी अमेरिकी जनजातियों द्वारा योपो में एक घटक के रूप में भी इस्तेमाल किया गया है।

Calcium hydroxide का एशिया में उपयोग

Calcium hydroxide को आमतौर पर सुपारी और सुपारी के एक बंडल में जोड़ा जाता है जिसे “पान” कहा जाता है, ताकि क्षारीय अवशोषण के माध्यम से रक्तप्रवाह में प्रवेश करने के लिए रासायनिक रूप से उपलब्ध क्षारीय उत्तेजक रखा जा सके।
इसका उपयोग नसवार, ताजी तंबाकू के पत्तों, कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड और लकड़ी की राख से बना एक प्रकार का तंबाकू बनाने में किया जाता है। पठान प्रवासी, अफगानिस्तान, पाकिस्तान, भारत और बांग्लादेश में इसका सबसे अधिक सेवन किया जाता है। ग्रामीण अफगानिस्तान, पाकिस्तान और भारत में अपने मिट्टी के घरों को पेंट करने के लिए कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का भी उपयोग करते हैं।

Calcium hydroxide से नुकसान

यह त्वचा में गंभीर जलन करता है। इसके अलावा यह त्वचा को जला सकता है और स्किन पर चकत्ते बना सकता है। यह फेफड़ों की क्षति के उत्तरदायी होता है। इससे अंधापन हो सकता है। अतः इसका उपयोग सावधानीपूर्वक करना चाहिए।

FAQ

Q : कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के अन्य नाम क्या है ?
Ans : Slaked lime, Milk of lime, Calcium(II) hydroxide, Pickling lime, Hydrated lime, Portlandite, Calcium hydrate, Calcium dihydroxide

Q : कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का रासायनिक सूत्र क्या है ?
Ans : Ca(OH)2

Q : कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का गलनांक बिंदु कितना है ?
Ans : 580 °C

Q : कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड क्या है ?
Ans : Calcium hydroxide एक अकार्बनिक यौगिक है जिसका रासायनिक सूत्र Ca(OH)2 होता है। यह एक रंगहीन क्रिस्टल या सफेद पाउडर होता है। इसे पारंपरिक रूप से बुझा चूना कहा जाता है। इसका अणुभार 74.093 g/mol होता है। इसे हाइड्रेटेड लाइम के नाम से भी जाना जाता है। इसके अलावा यह कास्टिक लाइम, बिल्डर्स लाइम, स्लैक लाइम, कैल और पिकलिंग लाइम के नाम से भी जाना जाता है।

Q : कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का अणुभार कितना है ?
Ans : 74.093 g/mol

Q : कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड किसमे नहीं घुलता है ?
Ans : alcohol

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Govind Prajapat

मेरा नाम गोविन्द प्रजापत है। मैं talentkiduniya.com का फाउंडर हूँ। मुझे स्कूल के समय से ही हिंदी में लेख लिखने और अपने अनुभव को लोगो से शेयर करने में रूचि रही है। मैं इस ब्लॉग के माध्यम से अपनी नॉलेज को हिंदी में लोगो के साथ शेयर करता हूँ।