Wapień - skała osadowa (chemogeniczna lub organogeniczna) zbudowana głównie z węglanu wapnia, przede wszystkim w postaci kalcytu.
Powstają z luźnego osadu wapiennego, który w wyniku różnych procesów ulega lityfikacji. Najbardziej istotnym z tych procesów jest proces cementacji. Współcześnie tworzą się m.in. na Bahamach.
Węglan wapnia – składnik skal wapiennych
Węglan wapnia (CaCO3) jest to biała substancja krystaliczna, trudno rozpuszczalna w wodzie - rozpuszcza się w wodzie nasyconej dwutlenkiem węgla (przechodząc w wodorowęglan wapnia) lub w roztworze chlorku amonu (przechodząc w chlorek wapnia).W wysokich temperaturach, a także pod wpływem kwasów ulega rozkładowi z wydzieleniem dwutlenku węgla. W przyrodzie występuje w postaci minerałów: aragonitu i kalcytu. Stosowany jest do wyrobu papieru, kitu, past do zębów, farb, gumy, wapna palonego, cementu, kredy do pisania.
Skały wapienne – wapń, kreda, marmur
Wapienie, skały osadowe składające się z węglanu wapnia (CaCO3), zwykle w postaci kalcytu. Mogą zawierać także domieszki: dolomitu, kwarcu, glaukonitu, pirytu lub minerałów ilastych. Barwa najczęściej biała, żółtawa, szara, niekiedy czerwonawa, różowa, zielonkawa lub brunatna.
Kreda - skała osadowa która powstała na dnie mórz i oceanów. Jest odmianą wapieni (wzór chemiczny CaCO3) dość czystych, nie zawierających wielu domieszek. Jej podstawowym składnikiem jest kalcyt. Zbudowana jest głównie z mikroskopowych skorupek kokolitów i otwornic oraz bardzo drobnoziarnistego mikrytu. Inne skamieniałości (np. igły gąbek, małże, belemnity) występują podrzędnie. Jest to skała miękka, niezbyt zwięzła i porowata, dzięki czemu ma mały ciężar właściwy i jest lekka.
marmur skała metamorficzna powstała w wyniku przeobrażenia wapieni lub dolomitów; także pot. nazwa wapieni krystal. dających się polerować materiał budowlany, dekoracyjny i rzeźbiarski.
Zastosowanie wapieni w budownictwie
Wapienie jest to skała o bardzo szerokim zastosowaniu, na dużą skalę w przemyśle cementowym. Z wapieni wyrabia się kredę, nawozy dla rolnictwa. Twarde wapienie mają zastosowanie jako podkład do budowy dróg. W architekturze ogrodowej skały wapienne służą do tworzenia ogrodów skalnych, murków oporowych i ogrodzeń. Bloki wapienne tnie się na płyty używane do wykańczania wnętrz i elewacji. Z wapienia wzniesiono wiele historycznych budowli, na dużą skalę stanowił on lokalny materiał budowlany z którego wznoszono domy i budynki gospodarcze.
Jest używany głównie w budownictwie, przemyśle wapienniczym, cementowym, chemicznym, cukrowniczym, w hutniczym (jako topnik, do wyrobu szkła)
Co jest głównym składnikiem wapieni ?
Kalcyt jest podstawowym związkiem chemicznym wapieni o strukturze trygonalnej, tworzącym wszystkie skały wapienne. Może być bezbarwny lub w zależności od domieszek dawać odmiany barwne żółte, różowe lub szare. Składnik wielu skał osadowych (wapieni, margli) oraz metamorficznych (marmurów). Wykorzystywany jest głównie w przemyśle ceramicznym i szklarskim.
Co to jest wapno palone?
wapno palone (niegaszone) – CaO, czyli tlenek wapnia. Otrzymywane przez wypalanie (prażenie) kamienia wapiennego w temperaturze 900 – 1300°C. Po wypaleniu, ma formę brył, których barwa zależy od domieszek. Im jest ich mniej, tym bardziej białe jest wapno. Wapno palone łatwo chłonie wilgoć z powietrza i wchodzi w reakcję chemiczną, w wyniku której powstaje wodorotlenek wapnia lub węglan wapnia. Wapno palone jest półproduktem do otrzymywania innych form wapna i bezpośrednio nie jest używane
Co to jest wapno gaszone?
Wapno gaszone, wodorotlenek wapnia, Ca(OH)2, biała, bezpostaciowa substancja trudno rozpuszczalna w wodzie. Powstaje podczas reakcji wapna palonego z wodą.
Co to jest zaprawa murarska?
Zaprawa murarska jest to mieszanina sproszkowanego i zarobionego wodą spoiwa (wapna, cementu, gipsu) z piaskiem. Ma postać plastycznego ciasta, które tężeje po kilku godzinach, głównie na skutek reakcji wodorotlenku wapnia z dwutlenkiem węgla, prowadzącej do powstania węglanu wapnia oraz powolnych reakcji syntezy krzemianów wapnia
Na czym polega „gaszenie” wapna palonego?
Gaszenie wapna (lasowanie wapna) łączenie wapna palonego (CaO) z wodą poprzez ich wymieszanie ręczne bądź mechaniczne. Przez gaszenie wapna otrzymuje się ciasto lub mleko wapienne wykorzystywane jako spoiwo do zaprawy budowlanej.
Jakie jest znaczenie wapni w budownictwie?
Używa się go do produkcji:
- dodatku do trocin przy wypełnianiu ścian drewnianych szkieletowych.
- zaprawy murarskiej,
- spoiwa gipsowego i anhydrytowego.
- odnawialnego gipsu dwuwodnego,
- spoiwa gipsowego szybkowiążącego produkowanego w niskich temperaturach,
- spoiwa gipsowe wolnowiążące produkowane w wysokich temperaturach
Charakterystyczne reakcje wapieni i ich równania
Zapis równania reakcji rozkładu wapieni pod wpływam kwasu solnego:
CaCO3+2HCl->CaCl2+ CO2+H2O
Reakcja termiczna rozkładu wapnia:
CaCO3-> CaO+ CO2
Przeprowadzenie „gaszenia” wapna palonego .
CaO + H2O = Ca(OH) 2
Wietrzenie chemiczne (zjawiska krasowe):
CaCO3 + H2O*CO2 -> Ca(HCO3)2
Przeprowadzenie reakcj termicznego rozkładu wapieni
CaCO3-> CaO+ CO2
Przeprowadzenie „gaszenia” wapna palonego.
CaO + H2O = Ca(OH) 2
Objaśnienie przemian chemicznych wapiennych do zaprawy murarskiej
Zaprawa murarska powstaje w czterech etapach, pierwszy to rozkład wapieni pod wpływem wysokiej temperatury (zapis reakcji: CaCO3-> CaO+CO2). Kolejnym etapem jest gaszenie wapna palonego i otrzymywanie przez to wapna gaszonego (CaO+H2O-> Ca(OH)2 + energia). Trzecim etapem powstawania jest sporządzanie zaprawy murarskiej poprzez wymieszanie składników (wapno gaszone + woda + piasek). Ostatnim etapem jest twardnienie zaprawy murarskiej, którego reakcja przedstawia się następująco Ca(OH)2+CO2->CaCO3+H2O. Zaprawa murarska stosowana jest jako materiał spajający elementy budowlane, a także do tynkowania.
Zapis równania reakcji rozkładu wapieni pod wpływam kwasu solnego:
CaCO3+2HCl->CaCl2+ CO2+H2O
Zapis równań reakcji wapieni wanno palone wapno gaszone.
CaCO3-> CaO+ CO2 CaO + H2O = Ca(OH)2