L ỜI NÓI ĐẦU
2.3. Canxi và oxit canxi
Canxi là nguyên tố hoá học ký hiệu Ca, số thứ tự 20 trong bảng tuần hoàn. Nó là kim loại kiềm thổ, nguyên tử khối của Ca là 40 đvC, màu xám bạc (hình 2.2), mềm được điều chế bằng phương pháp điện phân từ canxi florua. Nó cháy với ngọn lửa màu vàng − đỏ và tạo thành một lớp nitrua che phủ có màu trắng khi để ngoài không khí.
Oxit canxi (công thức CaO, còn được biết đến với tên gọi canxia, các tên gọi thông thường khác là vôi sống, vôi nung) là một oxit của canxi, được sử dụng rộng rãi. Nó có phân tử gam bằng 56,1 g/mol, nhiệt độ nóng chảy 2572 °C.
Nó là chất rắn có dạng tinh thể màu trắng và là một chất ăn da và có tính kiềm. Như là một sản phẩm thương mại thì vôi sống có chứa lẫn cả oxit magiê (MgO), oxit silic
SiO2 và một lượng nhỏ oxit nhôm Al2O3 và các oxit sắt. Oxit canxi thông thường được sản xuất bằng cách phân hủy nhiệt (nung nóng) các loại vật liệu tự nhiên như đá vôi là khoáng chất chứa cacbonat canxi (CaCO3). Nó diễn ra khi vật liệu này bị nung nóng tới nhiệt độ khoảng 1000°C.
CaO được dùng trong vật liệu gốm, là loại trợ chảy cơ bản cho các loại men nung vừa và nung cao, nó bắt đầu hoạt động ở khoảng 1100°C. Oxit canxi thường làm cho men sau nung cứng hơn, có độ chống trầy xước và ăn mòn axit tốt hơn. Nếu chỉ trộn oxit canxi và silica thì men vẫn khó nung chảy, tuy nhiên khi có sô đa và bồ tạt, oxit canxi sẽ trở nên rất hoạt động. Độ cứng, tính ổn định và giãn nỡ nhiệt của các silicat natri và kali hầu như luôn được cải thiện khi có CaO. CaO là một chất trợ chảy hiệu quả cho men nhưng nếu sử dụng với một lượng ít hơn 10% thì nó có thể giúp tăng độ cứng và giảm thẩm thấu cho men. CaO có thể dùng làm giảm độ nhớt của men có hàm lượng silica cao, tuy nhiên nếu men chảy lỏng quá thì có thể dẫn đến hiện tượng hóa mờ (hiện tượng do kết tinh khi làm nguội), hiện tượng này là một điều mong muốn khi cần tạo một số hiệu quả đặc biệt trên men (như độ xỉn) và là không mong muốn nếu yêu cầu men trong, bóng.
Men có hàm lượng oxit canxi cao thường "nhạy màu". Ví dụ, khi thêm oxit sắt (III), oxit canxi có thể kết hợp với Fe2O3 tạo ra các tinh thể cho màu vàng, men trở thành xỉn. Nếu trong men không có oxit canxi, men sẽ có màu nâu và bóng.
