Химия. Узнавай химию, читая классику. С комментарием химика

Так и случилось. Ливень, который последовал за грозой, залил всю эту огромную массу негашеной извести, она разбухла, стала с непреодолимой силой распирать сжимавший ее уголь и выталкивать его по направлению к пропасти. Часть пласта, в которой находились пещера Сэма Смита, усыпальница кафрских королей и их сокровища, откалывалась медленно, но с грохотом и треском, которые так испугали наших друзей-европейцев.

* * *

Чем гашеная известь отличается от негашеной?

Вещество со свойствами негашеной извести не может встречаться в природе: реакция с водой была бы неизбежна. Получают негашеную известь из известняка или мела – минералов, в основе которых лежит соль, образованная угольной кислотой и кальцием, – карбонат кальция СаСО₃. При нагревании до температуры свыше 900 °C эта соль разлагается:

СаСО₃ = СаО + СО₂ – Q

Твердым продуктом обжига известняка является оксид кальция (негашеная известь), а второй продукт – углекислый газ, а не угольная кислота, как написано в книге. Причем это не ошибка перевода: в оригинале написано acide carbonique, то есть именно угольная кислота. Формула угольной кислоты Н₂СО₃. В реакции выделяется не она, а углекислый газ. Реакция требует постоянного нагревания, то есть является эндотермической (ενδό – «наружу» и θερμη – «тепло»). В уравнении реакции это отражено знаком – Q.

В романе Буссенара описывается ситуация, в которой образование оксида кальция из природного известняка происходит не в известково-обжиговой печи, а непосредственно в толще угольного пласта, через который проходит слой известняка. Взрыв рудничного газа (он состоит из горючего метана СН₄, образующего с воздухом гремучую смесь) – это взаимодействие метана с кислородом воздуха:

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О + Q

Теплота, выделившаяся в этой экзотермической реакции, вызвала возгорание угля. А дальше в реакции горения выделялось все больше и больше теплоты, необходимой для протекания эндотермической реакции разложения карбоната кальция. Условия для этой реакции были созданы, и карбонат кальция превратился в оксид кальция, негашеную известь.

Дождевая вода (а ливень был изрядный) проникла к пласту, состоящему уже из негашеной извести, и началась знакомая нам реакция гашения извести:

СаО + Н₂О = Са(ОН)₂ + Q

Жозеф, наблюдавший кипение в потоке дождевой воды, недоумевал, откуда взялся огонь для кипения. Но мы-то знаем, что гашение извести – реакция экзотермическая и кипение вызывает выделяющаяся в ней теплота. Что ж, описание последствий этой реакции и их масштабов оказалось очень впечатляющим!

Попытки использовать энергию гашения извести в мирных целях горным делом не ограничивались. В 1897 г. русский авиационный инженер и изобретатель Евгений Степанович Федоров изобрел саморазогревающуюся консервную банку для тушенки. У жестяной банки было двойное дно, в которое помещалась негашеная известь и вода. Стоило повернуть днище, и вещества перемешивались, вступали в экзотермическую реакцию, и консервы разогревались. С 1915 г. такие консервы изготавливались для русской армии, но в небольших количествах и недолго.

Но основная область применения негашеной и гашеной извести – строительные материалы.

О чем могут рассказать фрески (из книги И. Стоуна «Муки и радости»)