Tungku kapur – kalsinasi dan siklus karbon

IPA TerpaduReaksi kimiaUsia 14–15

Gunakan di kelas saya

Masukkan batu kapur ke tungku dan atur suhunya: di bawah sekitar 825 °C reaksi hampir tidak berjalan, tetapi mulai 900 °C CaCO₃ terurai cepat menjadi CaO sementara gas CO₂ keluar melalui cerobong. Kolom massa menunjukkan perbandingan tepat 100 kg batu kapur : 56 kg kapur tohor : 44 kg CO₂, dan menyalakan pemadaman kapur memperlihatkan CaO bereaksi dengan air membentuk Ca(OH)₂ sambil melepaskan kalor. Diagram siklus karbon di sampingnya menjumlahkan CO₂ dari respirasi, pembakaran bahan bakar fosil, dan tungku kapur, mengurangi yang diserap fotosintesis, lalu menampilkan konsentrasi CO₂ atmosfer dalam ppm.

Pelajaran: Penambangan batu kapur dan siklus karbon

Yang ditunjukkan

Dekomposisi termal batu kapur, CaCO₃ → CaO + CO₂, adalah dasar pembuatan kapur dan semen. Dalam model ini reaksinya dapat diabaikan pada 825 °C atau kurang dan makin cepat ketika tungku makin panas. Massa kekal: 100 kg CaCO₃ menghasilkan 56 kg kapur tohor dan 44 kg CO₂, sesuai perbandingan massa molarnya. Pemadaman kapur kemudian mengubah CaO menjadi Ca(OH)₂ melalui reaksi eksoterm. Panel siklus karbon menunjukkan CO₂ atmosfer dalam ppm yang naik akibat emisi tungku dan pembakaran bahan bakar fosil, sementara fotosintesis dan lautan menyimpan karbon.

Cara menggunakan

Geser penggeser Suhu tungku ke bawah 825 °C dan perhatikan bahwa kolom CaCO₃ hampir tidak berubah, lalu naikkan di atas 900 °C dan amati kolom CaO dan CO₂ bertambah. Ubah massa Batu kapur dan periksa bahwa kolom-kolom tetap berbanding 100 : 56 : 44. Tekan Pemadaman: mati untuk menyalakan pemadaman kapur, dan Isi batch baru untuk memulai lagi. Bandingkan nilai ppm pada Tingkat pembakaran bahan bakar fosil di wilayah rendah dan tinggi.

Parameter yang dapat diubah

  • Suhu tungku 600–1200 °C
  • Massa batu kapur yang dimasukkan 10–200 kg
  • Pemadaman kapur: reaksikan CaO dengan air
  • Tingkat pembakaran bahan bakar fosil di wilayah Rendah, Sedang, Tinggi
  • Kecepatan simulasi 0,5–4 ×

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Berapa massa maksimum kapur tohor dan CO₂ yang diperoleh dari pemanasan 150 kg batu kapur murni?
  2. Mengapa tungku kapur harus dijaga jauh di atas 825 °C agar dekomposisi berjalan cukup cepat?
  3. Proses apa saja pada panel siklus karbon yang menambah CO₂ ke atmosfer, dan mana yang mengambilnya?