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当生石灰投入水中以后，首先发生以下化学反应： 在这个反应过程中，生石灰变成熟石灰，同时产生大量的热，PH（碱度）快速升高，起到杀菌的作用。该过程中PH之所以会升高，原因是Ca(OH)2（熟石灰）氢氧化钙在水中产生电离： 也就是在这个电离过程中，水体产生了大量的钙离子和氢氧根离子。氢氧根离子属于碱性离子，因此导致水体呈碱性。在饱和的熟石灰水溶液中，其PH能达到11-12左右。这种强碱性状态下，细菌、微生物、鱼虾基本都无法存活。所以也是为什么我们用大剂量生石灰进行清塘消毒灭杂的原因。从微观上来讲，石灰水能杀菌也有赖于其电离出的钙离子，它可以使细胞蛋白质变性失去活性，从而起到杀菌灭杂的作用。
我国是生产和利用石灰较早的 之一，我们的祖先很早就开始煅烧石灰和使用石灰，其历史可以追溯至距今五千年前。据考古资料考证，在中国黄河流域多处龙山期文化遗址中，已见到了用氢氧化钙抹面的光洁坚实的墙壁和地面(约公元前2800-2300年)。据用C14测定，龙山期遗址中所用的石灰已是人工煅烧制成的。古代石灰既是加固地基的常用材料，不仅是砌筑砖石的粘结材料，也是墙壁与地面的粉饰材料。保留至今的不少古代华丽壁画和夯实地基遗址都使用了古老的胶凝材料—石灰。秦长城的建造也是一个例证近代工业的发展，石灰作为土木建筑工程的主要材料之外，在许多新兴的工业部门又开辟了多种用途。如冶金、玻璃、制碱制糖、造纸、制革、电石及农业生产体系化工、碳化砖、碳化板以及土壤改良、水处理、气体净化等方面都使用了大量石灰。因此多种类型的石灰窑炉在各地相继建成，相邻各国的石灰产量也有较快的增长。
在处于潮湿环境时，石灰中的水分不蒸发，二氧化碳也无法渗入，硬化将停止；加上氢氧化钙微溶于水，已硬化的石灰遇水还会溶解溃散。因此，石灰不宜在长期潮湿和受水浸泡的环境中使用。石灰在硬化过程中，要蒸发掉大量的水分，引起体积显著收缩，易出现干缩裂缝。所以，石灰不宜单使用，般要掺入砂、纸筋、麻刀等材料，以减少收缩，增加抗拉强度，并能节约石灰。 石灰氢氧化钙具有较强的碱性，在常温下，能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应，生成有水硬性的产物，产生胶结。因此，石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。 不管是生石灰还是熟石灰，现在在在各个域都能够得到广泛的使用，广泛应用于钢铁、化工、医药、食品、玻璃、建筑、造纸、水处理等行业。
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