آهک

یک معدن آهک در نروژ
آهک از جمله موادی است که کارایی آن از دوران باستان، توسط بشر شناخته شده‌است و از آن در ساخت انواع بناها و برای اتصال محکمتر قطعات سنگ یا چوب بکار گرفته می‌شد.
زمان درازی است که ایرانیان شفته آهکی (ملات دوغاب آهک و خاک)، ساروج (ملاتدوغاب آهک و خاکستر) و ملات آهک آبی را می‌شناسند و با آن‌ها ساختمان می‌سازند. پس از جنگ جهانی دوم، در کشورهای صنعتی هم برای پایدار کردن زمین، به ویژه برای پی‌سازی راه و جلوگیری از روییدن گیاه و رو زدن آب در بستر، شانه‌ها و دامنه‌های راه و خیابان‌های پرواز و ایستگاه‌های هواپیما، شفته آهکی مصرف می‌شود. با شفته آهکی پی سازی و آب‌بندی می‌کنند.
جنس آهک
جنس آهک بازاری (آهک زنده) بستگی به جسم‌های بیگانه در آن دارد. اگر سنگ آهک بیش از ۹۰٪ وزنش کربنات کلسیم داشته باشد، آهکی که از آن پخته شود آهک پرمایه و هر گاه کربنات کلسیم کمتر از ۷۵٪ وزنش باشد، آهکی که از آن پخته شود آهک کم مایه است.
آهک مرده و آب آهک
هرگاه بر روی کلسیم اکسید (آهک زنده) آب ریخته شود، بر اثر واکنش با آب، گرما ایجاد می‌کند که موجب بخار شدن قسمتی از آب می‌شود. در این عمل، آهک بر اثر جذب آب، متورم شده، سپس به‌صورت گرد سفیدی در می‌آید که اصطلاحا آهک مرده نامیده می‌شود (زیرا در تماس با آب، دیگر واکنشی از خود نشان نمی‌دهد)، این عمل را شکفته شدن آهک نیز می‌گویند.
هر گاه مقداری آب به آهک مرده اضافه شود، به شیر آهک تبدیل می‌شود که اگر آن را صاف کنیم، محلول زلالی که در حقیقت محلول سیرشده کلسیم هیدروکسید در آب است، حاصل می‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهای بسیاری در صنایع شیمیایی دارد. مثلا در تهیه سدیم هیدروکسید، آمونیاک، هیدروکسید فلزات، پرکلرین و به‌ویژه در استخراج منیزیم از آب دریا بکار می‌رود.
ویژگی‌های آهک
سفید رنگ است که پس از پختن سنگ آهک به دست می‌آید. وزن ویژه آن ۰۸/۳ تا ۳۰/۳ می‌باشد که بستگی به درجه گرمای پختن سنگ آهک دارد که هر چه زیادتر شود، آهک پخته، کندتر با آب ترکیب می‌شود. در گرمای بیش از ۱۰۰۰ درجه، آهک اندکی جمع می‌شود و سطح رویه‌اش کمی کاهش می‌یابد، با آب به کندی ترکیب شده، شکفتن آن کند می‌گردد. آهک در گرمای ۲۵۸۰ تا ۲۷۵۰ درجه و فشار یک بار (اتمسفر) آب می‌شود. آهک بلوری به شکل مکعب بی‌رنگ با ته رنگ زرد است. درجه سختی آن به ۳ تا ۴ می‌رسد. آب به کندی از سطح آهک بلوری به درون آن نشست می‌کند. اگر گرد بلور آهک را در آب بریزند ف پس از چند دقیقه با حالت انفجاری مانندی با ترکیب می‌شود. هر گاه گرد آهک را در گرمای ۱۴۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه نگاه دارند، دانه‌های آن به همدیگر می‌چسبند و بلور می‌گردند که کم‌کم دانه‌های بلور شده درشت می‌شوند.
در عین حال آهک به عنوان یک تنظیم‌کننده اسیدی یا بازی بودن مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد در عین حال آهک به عنوان ضد عفونی‌کننده در مراکز پرورش دام و طیور مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مصارف
حرارت: زمانی که آب به آهک زنده اضافه شود، در طی فراینده هیدراته شدن از خود انرژی گرمایی آزاد می‌کند.
نور: هنگامی که آهک در حدود ۲۴۰۰ درجه سانتیگراد حرارت ببیند نوعی درخشش از خود ایجاد می‌کند. این تولید نور به نور آهک شهرت دارد و تا قبل از اختراع الکتریسیته کاربرد داشته‌است.
سیمان: اکسید کلسیم یکی از ضروری‌ترین اجزاء تولید سیمان می‌باشد.
بیو دیزل: در تولید سوخت زیستی به عنوان یک قلیا کاربرد دارد.
صنایع پتروشیمی: ترکیبی از آهک و فنولفتالین در منابع ذخیره آب پتروشیمی‌ها برای تشخیص pH آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاغذ سازی: از اکسید کلسیم در صنایع کاغذسازی برای بازیافت هیدروکسید سدیم از کربنات سدیم استفاده می‌شود.
گچ: مردمان پیش از تاریخ از گچ پایه آهکی برای ساخت سرپناه استفاده می‌کردند که برخی از سازه‌های آن زمان هنوز پس از ۱۹ قرن پابرجاست.
صنایع شیمیایی و قدرت: از اکسید کلسیم برای حذف دی‌اکسید گوگرد از اگزوز در فرایندی معروف به گوگرد زدایی گاز دودکش استفاده می‌شود.
نوعی مصرف برای آهک در یکی دو دهه قبل به وجود آمد که هم سرگرم‌کننده بود و هم خطرناک
به دلیل واکنش سریع آهک با اب آهک را در بطری‌های پلاستیکی نوشابه می‌ریختند و با مقداری اب گرم مخلوط می‌کردند بعد از ده دقیقه گاز حاصله از واکنش اب و آهک بطری را فشرده و منفجر می‌کرد (اخطار) این کار را هرگز امتحان نکنید.
در ایران باستان
شناخت و استفاده از آهک در ایران از سه هزار سال پیش آغاز شده‌است. گورهای چمباتمه‌ای که در ناحیه حسنلو پیدا شده دارای سه متر ژرفا بوده که از شفته آهک پر شده‌اند. تاریخ این تمدن به سده‌های هفتم و هشتم پیش از میلاد می‌رسد.
کف کاخ‌های تخت جمشید از ملاتی سرخ رنگ که در آن آهک به کار رفته بود، پوشیده شده‌است.
کوره‌های آهک‌پزی
پختن آهک در قدیم در کوره هائی با تاقی از سنگ آهک و جایگاهی در زیر کوره صورت می‌گرفت. کوره را پر از سنگ آهک می‌نمودند و آنگاه سوخت را در آن قرار داده و چهار روز پشت سر هم به سنگ آهک گرما می‌دادند تا بپزد و آهک زودگیر به دست آید. از دیدگاه شیمیائی سنگ آهک که کربنات کلسیم است در اثر گرما به اکسید کلسیم تبدیل می‌شد.
کاربرد ملات آهک در ساختمان‌های سنگی و آجری به عنوان ملات و نیز در روکشی دیوارها از زمان اشکانیان معمول بوده‌است. بهره‌گیری از آهک در عصر ساسانیان نیز ادامه یافت.
مردمان قدیم ویژگی‌های شیمیائی و مکانیکی آهک و آمیزه آن با دیگر مواد را خوب می‌شناختند. آنان با تجربه دریافته بودند که چگونه می‌توان با آمیختن خاک رس با آهک و دیگر مواد، مصالحی مقاوم و با ملات‌هائی غیرقابل نفوذ ساخت.
سنگ آهک در کوره‌های نوشته شده در زیر می‌پزند:
کوره تنوری: کوره تنوری پیش‌ترین کوره آهک پذی در ایران است. در این کوره جای سنگ آهک و آتش ثابت است و درجه گرما، در همه جای کوره یک اندازه نیست و جنس آهکی که در این کوره پخته شود همگن نیست. گذشته از این، هنگام سرد شدن آهک پخته، گرمای آن گم می‌گردد. این کوره برای آهک پذی کم به کار می‌افتد.
کوره حلقه‌ای: برای آهک پزی زیاد به کار می‌افتد و روند کار آن مانند آجر پزی است. در این کوره لاشه سنگ یا قلوه سنگ آهکی را با ۳۰٪ جای خالی می‌چینند، جوری که شعله آتش از لای سنگ‌ها به بالا زبانه بکشد و همه سنگ‌ها شعله بخورند، گرم و داغ شده بپزند.
کوره ایستاده: بیشتر برای تهیه آهک کارخانه‌ها، مانند کارخانه قند به کار می‌افتد. این کوره استوانه ایستاده‌ای است که از بالا بارگیری شده، از پایین آتش می‌شود. در این کوره خرده سنگ آهک می‌ریزند که هنگام سریدن به پایین کوره، می‌پزند و از ته کوره پایین می‌ریزند. گنجایش کوره‌های ایستاده روزانه تا ۱۵۰ تن است. در این کوره زغال سنگ، کک، سوخت آبکی و گازی می‌سوزانند، اگر به آهک زیاد نیاز باشد، آن را در کوره حلقه‌ای یا کوره گردنده خفته می‌پزند.
کوره گردنده خفته: کارش مانند کوره سیمان پزی است اما گرمای آن شدید نیست، سنگ آهک کلوخه به کوره ریخته می‌شود و کلوخه آهک زنده از کوره بیرون می‌ریزد. یا گرد سنگ آهک به کوره، گردنده می‌ریزند و گرد آهک زنده از کوره بیرون می‌ریزد.
آهک شکفته
آهک یا آهک زنده یا آهک آب ندیده یا آهک نشکفته، خیلی تند با آب ترکیب می‌شود و آهک شکفته یا آهک آب دیده یا آهک کشته می‌گردد. آهک شکفته در گرمای ۴۰۰ درجه وفشار یک بار (اتمسفر)، آب شیمیایی خود را پس می‌دهد و به آهک زنده و آب تبدیل می‌شود. آهک زنده را به روش‌تر، یا خشک، یا با بخار آب شکفته می‌کنند.
آهک منیزیمی
آهک منیزیمی حاوی بیش از 5% منیزیم اکسید یا 5%-35% منیزیم کربنات است. آهک دولومیتی نوعی آهک منیزیمی با بیش از 35%-46% محتوای منیزیم می‌باشد. آهک نوع S که برای ترکیب با سیمان پرتلند جهت استفاده در امور ساختمان‌سازی استفاده می‌شود عموما از نوع آهک منیزیمی است که تحت حرارت و فشار تولید شده و در ملات سیمان با آهک و گچ به کار می‌رود.
کربنات کلسیم
اکسید کلسیم
گچ
گچ فرنگی