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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。

氢氧化钙和其他碱类不能和等同时使用过程(即电离过程)只能是一个吸热过程(可从系统的电势能的角度分析而知)。而过程2(即溶剂化过程)的热效应却不一定。 我们以固体Ca(OH)2溶于水为例。溶解前的体系是氢氧化钙固体和纯水。对于过程2:Ca(OH)2(固体)+nH2O → Ca(OH)2.nH2O(溶液)的热效应主要取决于氢氧化钙是否与水作用形成配合物即Ca(OH)2.nH2O的形式(n的值取决于钙元素的空电子轨道数目和其他外部条件如温度条件等)。事实上氢氧化钙是能和水形成配和物的。而形成配合物的过程是一个放热过程。形成的配合可以发生过程2(即电离过程):Ca(OH)2.nH2O → Ca(H2O)n2+ + 2 OH-由于钙元素与水分子的配合过程的放热效应很大，它包含于过程1中，超过了过程1与过程2中其它有热效应的过程的影响，故氢氧化钙的溶解过程总的热效应是放热。温度升高将会使溶解平衡过程向相反方向移动，故而氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小。体系在溶解前后总的能量比较是溶解前大于溶解后。多余的能量以热能的形式放出。 石灰的消原理是利用氧化钙和水反应生成，使水质变清。