ปูนขาว ไลม์ (lime) มีชื่อเรียกทางเคมีว่า แคลเซียมออกไซด์ (calcium oxide) และมีสูตรทางเคมีคือ CaO ลักษณะโดยทั่วไปเป็นผงสีขาว มีฤทธิ์เป็นด่าง กัดกร่อนได้ โดยปกติแล้วจะผลิตแคลเซียมออกไซด์, CaO จากการเผาวัสดุใดๆ ที่มีส่วนผสมของหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต, CaCO3) เป็นองค์ประกอบ ณ อุณหภูมิมากกว่า 825 องศาเซลเซียส เรียกกระบวนการเผานี้ว่า calcination และจะมีการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)ออกมา ปูนขาวนี้ สามารถทำปฏิกิริยากับ CO2 ที่อยู่ในอากาศ โดยอาศัยระยะเวลาที่นานพอ กลับกลายเป็น CaCO3 ได้ ดังนั้นการเก็บรักษาต้องระวังไม่ให้อากาศสามารถผ่านเข้าไปในภาชนะที่ใช้จัดเก็บได้

สมการแสดงปฏิกิริยา calcination หินปูน

CaCO3 (s) ? CaO (s) CO2 (g)a

โดยทั่วไปราคาของปูนขาวเมื่อเทียบกับสารเคมีชนิดอื่นๆ ถือว่ามีราคาไม่แพงมากนัก แต่สามารถใช้เป็นสารตั้งต้นเพื่อผลิตสารเคมีชนิดอื่นๆ ได้อีกมากมาย เช่น การผลิต แคลเซียมไฮดรอกไซด์, Ca(OH)2 จากการนำปูนขาวทำปฏิกิริยากับน้ำ

สมการแสดงปฏิกิริยากับน้ำ

CaO (s) H2O (l)  Ca(OH)2 (aq) (?Hr = ?63.7 kJ/mol of CaO)

     นอกจากจะได้ Ca(OH)2 เป็นผลิตภัณฑ์แล้ว ปฏิกิริยานี้ยังให้ความร้อนออกมาค่อนข้างมากถึง -63.7 kJ/mol ทำให้สามารถประยุกต์ใช้เป็นแหล่งกำเนิดความร้อนแบบพกพาได้อีกด้วย ในทางกลับกันเมื่อเผา Ca(OH)2 ที่อุณหภูมิ 512 องศาเซลเซียส ก็จะได้ CaO กลับคืนมาดังสมการ Ca(OH)2 ? CaO H2O

ปูนขาวมีประวัติศาสตร์การใช้สอยมาอย่างยาวนาน มีบันทึกการใช้ปูนขาวในการฉาบภายนอกอาคารในประเทศตุรกีตั้งแต่ 4,000 ปีก่อนคริสตกาล หรือประมาณ 6,000 ปีก่อน ชาวโรมันเองก็ใช้ปูนขาวในการก่อและฉาบอาคาร ในพื้นที่หนาวและชื้นดังเช่นพื้นที่แถบประเทศสกอตแลนด์และเวลส์ก็มีการฉาบปูนขาวบนอาคารที่สร้างจากหินเพื่อป้องกันดินก่อจากสภาพอากาศและฝนที่รุนแรง โดยใช้วิธีการแบบโบราณคือการปาดินฉาบเข้าใส่ผนังเพื่อป้องกันการแตกร้าว ซึ่งจะทำให้น้ำไปทำลายรอยต่อของผนังหิน

ถึงแม้ว่าจะมีการใช้ปูนขาวมาอย่างยาวนานทั่วโลก แต่สำหรับพื้นที่แถบอเมริกาเหนือในปัจจุบัน การฉาบอาคารด้วยปูนขาวเริ่มสูญหายไปจากการรับรู้ของคน เรื่องมาจาการใช้คอนกรีตฉาบกันอย่างกว้างขวาง แต่อย่างไรก็ตาม การใช้ปูนขาวก็เริ่มที่จะได้รับความนิยมจากผู้สร้างบ้านธรรมชาติที่ต้องการวัสดุที่แข็งแรงทนทานแสะกันน้ำได้

ในบทนี้เราจะเข้าไปสำรวจโลกของปูนขาว, การใช้งาน, วิธีการทำ, วิธีการนำไปใช้ และข้อดีข้อเสียของมัน เพื่อประกอบการตัดสินใจในการที่จะเลือกใช้วัสดุที่มหัศจรรย์แต่ค่อนข้างจะใช้ยากนี้ แม้ว่าเราจะพยายามครอบคลุมทุกประเด็น แต่เราก็ขอแนะนำให้คุณอ่านและศึกษาเพิ่มเติม และแนะนำให้คุณเข้าร่วมการอบรม พยายามศึกษาเท่าที่คุณจะทำได้ ทดลอง และเลือกระบบของปูนขาวที่เหมาะสมกับโครงการของคุณมากที่สุด

ทำความเข้าใจปูนขาว

     ปูนขาวที่ใช้ในการฉาบประกอบด้วยส่วนผสมของปูนขาวกับทราย แม้ว่ามันจะถูกเรียกว่าเป็นวัสดุธรรมชาติ แต่ความจริงแล้วเราไม่สามารถพบมันได้ในธรรมชาติ ปูนขาวนั้นผลิตจากวัสดุธรรมชาติที่มีอยู่มากมายในธรรมชาติ นั่นคือปูนขาว โดยผ่านกระบวนการผลิตที่ใช้พลังงานพอสมควร

อย่างที่คุณอาจจะรู้แล้ว หินปูนนั้นเป็นหินตะกอนที่ถูกทับถมและผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลงที่หลากหลายผ่านระยะเวลาอันยาวนาน หินปูนส่วนใหญ่เกิดจากสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะพืชและสัตว์น้ำ เพื่อสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ตายและทับถมอยู่บนพื้นมหาสมุทร เมื่อผ่านระยะเวลาอันยาวนาน ซากเหล่านั้นก็ย่อยสลายจนเกิดเป็นชั้นดินเลนหนาซึ่งเต็มไปด้วยธาตุแคลเซียม หรือที่เราเรียกว่า แคลเซียมคาร์บอเนต

ในขณะที่แคลเซียมคาร์บอเนตกำลังสะสมอยู่ที่ใต้พื้นมหาสมุทร แมกนีเซียมคาร์บอเนตจากน้ำทะเลก็ถูกดึงเข้ามาผสม ปริมาณของแมกนีเซียมคาร์บอเนตที่แตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ ทำให้เกิดหินปูนที่ต่างกัน ๓ ประเภท ซึ่งจำแนกประเภทตามปริมาณของแมกนีเซียมคาร์บอเนต

เมื่อผ่านระยะเวลาอันยาวนาน ชั้นดินเลนของแคลเซียมซึ่งประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตในอัตราส่วนที่ต่างกันก็รวมตัวกันเป็นหินปูน ชั้นหินปูนเหล่านี้ได้ถูกกลบทับด้วยตะกอนอื่น ๆ ผ่านระยะเวลาอันยาวนานทางธรณีวิทยา พื้นมหาสมุทรบางส่วนได้กลับมาอยู่บนพื้นแผ่นดิน และพื้นที่เหล่านี้แหละที่กลายมาเป็นเหมืองหินปูนที่นำมาใช้ประโยชน์ รวมทั้งการใช้ในการก่อสร้าง

หินปูนได้ถูกนำมาใช้อย่างหลากหลายทั่วโลก ในหลาย ๆ วัฒนธรรม ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการใช้หินปูนอย่างแพร่หลายทั่วโลกตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษย์ หินปูนจะถูกสกัดออกจากเหมืองแบบเปิด ผ่านการบดอัน และผ่านความร้อนในเตาซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 2000 องศาฟาเรนไฮต์ นี่คือเหตุผลหนึ่งว่าทำไมปูนขาวถึงได้ทำลายสิ่งแวดล้อมมากกว่าดินฉาบ เมื่อหินปูนถูกเผา ความร้อนจะขับเอาคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำออก และเปลี่ยนแคลเซียมคาร์บอเนต และแมกนีเซียมคาร์บอเนตให้กลายเป็นแคลเซียมออกไซด์ และแมกนีเซียมออกไซด์ ซึ่งเรารู้จักกันในชื่อปูนขาว

ในการทำปูนขาวสำหรับฉาบ เราต้องนำปูนขาวที่ซื้อมาจากร้านในรูปของผงแป้งมาแช่น้ำเสียก่อน ในกระบวนการนี้ แคลเซียมออกไซด์ และแมกนีเซียมออกไซด์จะทำปฏิกิริยากับน้ำจนเกิดเป็น แคลเซียมไฮดรอกไซด์ และแมกนีเซียมไฮตรอกไซด์ ความร้อนจำนวนมากจะเกิดขึ้นเนื่องมาจากปฏิกิริยาทางเคมี ผลของมันจะทำให้เกิดส่วนผสมที่นุ่มเหนียวมีลักษณะคล้ายปูนโป้ว ซึ่งเป็นส่วนผสม

ปูนขาว ไลม์ (lime) มีชื่อเรียกทางเคมีว่า แคลเซียมออกไซด์ (calcium oxide) และมีสูตรทางเคมีคือ CaO ลักษณะโดยทั่วไปเป็นผงสีขาว มีฤทธิ์เป็นด่าง กัดกร่อนได้ โดยปกติแล้วจะผลิตแคลเซียมออกไซด์, CaO จากการเผาวัสดุใดๆ ที่มีส่วนผสมของหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต, CaCO3) เป็นองค์ประกอบ ณ อุณหภูมิมากกว่า 825 องศาเซลเซียส เรียกกระบวนการเผานี้ว่า calcination และจะมีการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)ออกมา ปูนขาวนี้ สามารถทำปฏิกิริยากับ CO2 ที่อยู่ในอากาศ โดยอาศัยระยะเวลาที่นานพอ กลับกลายเป็น CaCO3 ได้ ดังนั้นการเก็บรักษาต้องระวังไม่ให้อากาศสามารถผ่านเข้าไปในภาชนะที่ใช้จัดเก็บได้

สมการแสดงปฏิกิริยา calcination หินปูน

CaCO3 (s)  ?  CaO (s)  CO2 (g)

     QUICK LIME หรือ อาจเรียกว่า ?ปูนเผา? (burn lime or quick lime) ปูนกลุ่มนี้ ได้แก่ แคลเซียมออกไซด์ (CaO) และแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) ซึ่งจะได้จากการนำหินปูนมาเผาที่อุณหภูมิ ประมาณ 600-900 องศาเซลเซียส แล้วนำมาบดให้ได้ขนาดตามที่ต้องการซึ่งปฏิกิริยาทางเคมีจะเกิดขึ้น

ดังสมการ

CaCO3            ———–?      CaO CO2

ปูนคาร์บอเนต    ———–?      ปูนออกไซด์

คุณสมบัติของปูนร้อนหรือปูนเผา 

1.  จะทำให้ค่าพีเอชเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่สุด อาจมีผลกระทบต่อสัตว์น้ำได้จึงต้องระมัดระวังใน

การใช้ โดยเฉพาะเมื่อมีสัตว์น้ำอยู่ในบ่อ

2.  มีผลต่อคาร์บอเนตอัลคาไลนิตี้ น้อยกว่าปูนคาร์บอเนต

3.  เมื่อสัมผัสกับน้ำจะเกิดความร้อน ทำให้อุณหภูมิของน้ำเพิ่มสูงขึ้น

4.  เมื่อสัมผัสกับน้ำ จะมีฤทธิ์กัดผิวหนัง จึงต้องใช้อย่างระมัดระวัง ควรสวมถุงมือเมื่อใช้ปูนกลุ่มนี้

5.  เมื่อได้รับความชื้นแล้ว จะไม่จับตัวเป็นก้อน เนื่องจากผ่านกระบวนการให้ความร้อนสูง ซึ่งเป็น

การทำลายโครงสร้างให้มีขนาดอนุภาคเล็กแล้ว

ข้อแนะนำ

1. ทุกครั้งที่ท่านซื้อสินค้า ควรขอใบรับรองผลคุณภาพจากผู้ขาย และควรจะส่งตัวอย่างสินค้า ไปให้แลปกลางตรวจสอบและนำผลมาเปรียบเทียบกับใบรับรองผลคุณภาพของผู้ขาย ท่านจะได้ไม่ถูกหลอก

2. ราคาสินค้าควรเป็นราคาตามเปอร์เซ็นต์ของ CaO ที่ควรตรวจสอบได้เท่านั้น ไม่ใช่เปอร์เซ็นต์ ที่พิมพ์ไว้ข้างถุง

3. ถ้าท่านไม่ตรวจสอบ ท่านอาจจะถูกหลอกโดยเอาโดโลไมท์ผสมกับปูนขาว มาขายเป็น CaO ในราคาที่แพงเกินจริง