Kalciumhydrid (CaH2) egenskaper, reaktivitet och användningsområden



den kalciumhydrid är en kemisk förening med formeln CaH2, vilket gör den till en alkalisk jordhydrid. Denna kemiska förening har två jonbindningar mellan kalcium och de två hydridjonerna, såsom visas i figur 1.

Det är en saltlösning, vilket innebär att dess struktur liknar salt. Dess kristallina struktur är densamma som för blyklorid (Cotunnite mineral) som visas i Figur 2.

Alla alkaliska och jordalkalimetaller bildar hydridsalter. I kemi, är en hydrid anjon väte, H- eller, mer vanligt, är en förening i vilken en eller flera väten har nukleofila centra, reducerande eller basiska egenskaper.

I föreningar som anses vara hydrider är väteatomen bunden till ett mer elektropositivt element eller en grupp.

Det kan framställas genom att reagera kalcium och väte vid en temperatur mellan 300 och 400 grader Celsius. Ett annat sätt att förbereda kalciumhydrid är att värma kalciumkloriden tillsammans med väte och natriummetall. Reaktionen sker enligt följande:

CaCl2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl

I denna reaktion den kalcium (Ca) och väte (H) skapar en molekyl kalciumhydrid medan natriumatomer med klormolekyler skapar natriumklorid (NaCl).

Kalciumhydrid kan också framställas genom att reducera kalciumoxid (CaO) med magnesium (Mg). Reaktionen utförs i närvaro av väte. Denna reaktion producerar också magnesiumoxid (MgO). Nedan är formeln för denna kemiska reaktion:

CaO + Mg + H2 → CaH2 + MgO

index

  • 1 Fysikaliska och kemiska egenskaper hos kalciumhydrid
  • 2 Reaktivitet och faror
  • 3 Hantering och lagring
  • 4 Användningar och applikationer
    • 4.1 Torkmedel
    • 4.2 Väteproduktion
    • 4.3 Reduktionsmedel
  • 5 Nackdel vid användningen av kalciumhydrid
  • 6 referenser

Fysikaliska och kemiska egenskaper hos kalciumhydrid

Kalciumhydrid är en uppsättning kristaller med en vit orthorhombisk struktur när den är ren. Generellt är det sällsynt att hitta det i den här formen så det brukar ha en gråaktig nyans. Det saknar en karakteristisk lukt. Dess utseende visas i Figur 3 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Den har en molekylvikt av 42,094 g / mol, har en smältpunkt av 816 grader Celsius och en densitet av 1,70 g / ml. Om det löser sig i vatten reagerar det våldsamt och producerar väte. Det reagerar också med alkohol (National Center for Biotechnology Information., S.F.).

Reaktivitet och faror

Kalciumhydrid är en stabil kemikalie, även om den är mycket reaktiv mot vatten eller fukt. Vid kontakt med vatten släpper det ut brandfarliga vätegaser som kan antändas spontant.

Det anses vara en explosiv förening. När det upphettas i en reaktion med tetrahydrofuran kan det orsaka explosion. Vid blandning med klorat, hypoklorit, bromat, kaliumperklorat, blir känslig för värme, friktion och är explosivt (kalciumhydrid 7789-78-8, 2016).

När silverfluoriden krossas med kalciumhydrid blir massan glödande. Stark uppvärmning av hydridet med klor, brom eller jod leder till glödgning.

Hydrid blandningar med olika bromater, t ex barium bromat eller klorat, såsom barium klorat och perklorater såsom kaliumperklorat, utnyttja slipningen. CaH2 reagerar incandescently med silverfluorid om den utsätts för friktion.

Denna förening måste hanteras under en inert atmosfär. Om det inte hanteras ordentligt kan det utgöra ett allvarligt hot mot hälso och säkerhet för laboratoriepersonal, livräddare och kemikaliehanterare (UC-centrum för laboratoriesäkerhet, 2013).

Extremt farligt vid kontakt med hud eller ögon, eftersom det är irriterande. Mycket farligt vid kontakt med huden eftersom det kan vara frätande.

Det är också farligt vid förtäring och inandning. Mängden vävnadsskada beror på kontaktens längd. Kontakt med ögonen kan resultera i hornhinneskada eller blindhet.

Kontakt med huden kan orsaka inflammation och blåsor. Inandning av damm kommer att orsaka irritation i mag-tarmkanalen eller luftvägarna, kännetecknad av att bränna, nysa och hosta.

Allvarlig överexponering kan orsaka lungskador, kvävning, medvetslöshet och till och med dödsfall. Betennandet i ögat kännetecknas av rodnad, irritation och klåda. Inflammation i huden kännetecknas av klåda, skalning, rodnad eller ibland blåsning.

Upprepad ögonpåverkan till låg nivå kan orsaka ögonirritation. Upprepad exponering för huden kan orsaka lokal hudförstöring eller dermatit.

Upprepad inandning av damm kan ge en varierande grad av andningsirritation eller lungskador. Upprepad eller långvarig inandning av damm kan orsaka kronisk andningsirritation (Säkerhetsdatablad Kalciumhydrid MSDS, 2005).

Vid kontakt med ögonen ska de sköljas omedelbart med mycket vatten i minst 15 minuter, ibland lyfta de övre och nedre ögonlocken.

Vid hudkontakt ska sköljas omedelbart med mycket vatten i minst 15 minuter vid avlägsnande av förorenade kläder och skor.

Vid förtäring bör kräkningar inte induceras. Ett giftkontrollcenter ska kallas. Det är lämpligt att lämna utställningsplatsen och gå direkt till naturen omedelbart.

Vid inandning, om andningen är svår, är det nödvändigt att ge syre. Andning i munnen till munnen ska inte ges om offret intagit eller inandade ämnet.

Konstgjord andning bör induceras med hjälp av en fickmask utrustad med en enriktad ventil eller annan lämplig respiratorisk medicinsk anordning. I alla fall måste läkarvård uppnås omedelbart.

Hantering och lagring

Föreningen bör förvaras i en torr behållare bort från värme. Det ska hållas borta från antändningskällor. Andas inte in i damm. Inget vatten bör läggas till denna produkt

Vid otillräcklig ventilation, använd lämplig andningsutrustning, t.ex. en filtermask. Vid exponering bör du söka läkarvård och visa etiketten så mycket som möjligt. Undvik kontakt med hud och ögon.

Brandfarligt material ska i allmänhet lagras i ett separat säkerhetsskåp eller förvaringsutrymme. Förvara behållaren tätt tillsluten.

Förvaras på ett svalt och välventilerat ställe. All utrustning som innehåller material för att undvika elektriska gnistor måste jordas. Behållaren ska hållas torr och på en sval plats.

Det är ett icke brännbart material. Brandmännen måste dock bära lämplig utrustning och släcka en brand runt denna kemiska förening.

Det är aldrig lämpligt att använda vatten för att släcka en brand kring kalciumhydrid. Torr sand kan användas, liksom föreningar som natriumklorid och natriumkarbonat för detta ändamål.

För att avlägsna kalciumhydridavfall måste det brytas ned genom tillsats av 25 ml metanol för varje gram hydrid under kväveatmosfär under omröring.

När reaktionen är klar tillsätts samma volym vatten till den vattenhaltiga kalciummetoxidföreningen och släpps ut i avloppet med mycket vatten (National Research Council, 1995)..

Användningar och applikationer

Torkmedel

Kaliumhydrid är ett relativt mildt torkmedel. På grund av denna anledning är användningen av denna förening som ett torkmedel tryggare i jämförelse med mer reaktiva medel, såsom natrium-kalium- och natriummetalllegeringar. Reagerar med vatten på följande sätt:

CaH2 + 2 H20 → Ca (OH) 2 + 2H2

Hydrolysprodukterna av denna reaktion, väte (gas) och Ca (OH) 2 (en vattenhaltig blandning) kan separeras från kemiskt lösningsmedel efter en filtrering, destillation eller dekantering.

Denna kemiska förening är ett effektivt torkmedel för många basiska lösningsmedel, såsom aminer och pyridin. Ibland används det för att förtorka lösningsmedel innan man använder mer reaktiva torkmedel.

Väteproduktion

Under 1940-talet var denna förening tillgänglig som en källa till väte under handelsnamnet "Hydrolith".

Det har länge använts som vätekälla. Det används fortfarande för att producera rent väte i laboratorier för olika experiment, avancerade bränsleceller och batterianvändningar (American Elements, S.F.).

Föreningen har använts i många årtionden som ett säkert och bekvämt sätt att blåsa upp väderballonger.

På samma sätt används det regelbundet i laboratorier för att producera små mängder mycket rent väte för experiment. Fuktinnehållet i dieselbränsle beräknas av det väte som utvecklats efter behandling med CaH2.

Reduktionsmedel

Vid upphettning mellan 600 och 1000 grader Celsius, zirkoniumoxid, niob, uran, krom, titan, vanadin och tantal kan reduceras för att framställa pulver av dessa metaller, så kalciumhydrid kan användas inom metallurgin av damm.

Följande reaktion illustrerar sättet på vilket kalciumhydrid verkar som ett reduktionsmedel:

TiO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti

Nackdel vid användningen av kalciumhydrid

Denna kemiska förening är ofta det föredragna valet som ett torkmedel; Det har emellertid också vissa nackdelar:

-Torkningsverkan av denna förening är långsam, eftersom den inte är löslig i något lösningsmedel med vilket det inte reagerar våldsamt.

-Denna pulverförening är inkompatibel med många lösningsmedel. Din reaktion med klorkolor kan till och med orsaka explosioner.

-Det kan inte användas för deoxiderande lösningsmedel, eftersom det inte kan eliminera löst syre.

-Differentiering mellan kalciumhydrid och kalciumhydroxid är ganska svårt på grund av dess liknande utseende.

referenser

  1. Amerikanska element. (S.F.). kalciumhydrid. Hämtad från americanelements.com: americanelements.com.
  2. Kalciumhydrid 7789-78-8. (2016). Hämtad från chemicalbook.com: chemicalbook.com.
  3. kalciumhydrid. (N.D.). Hämtad från kemi elev: chemistrylearner.com.
  4. Säkerhetsdatablad Kalciumhydrid MSDS. (2005, 10 oktober). Hämtad från sciencelab.com: sciencelab.com.
  5. National Center for Biotechnology Information. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 105052. Hämtad från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. nationella forskningsrådet. (1995). Försiktiga metoder i laboratoriet: Hantering och bortskaffande av kemikalier. Washinton: NationalAcademy Press.
  7. Royal Society of Chemistry. (2015). kalciumhydrid ID 94784. Hämtat från chemspider.com: chemspider.com.
  8. UC-centrum för laboratoriesäkerhet. (2013, 18 januari). standard operativt förfarande kalciumhydrid. Hämtat från chemengr.ucsb.edu: chemengr.ucsb.edu.