Ciri-ciri Kalsium Hidrida (CaH2), Reaktiviti dan Kegunaan



The kalsium hidrida adalah sebatian kimia CaH2 formula, yang menjadikannya hydride bumi alkali. Kompaun kimia ini mempunyai dua ikatan ionik antara kalsium dan dua ion hidrida, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.

Ia adalah hidrida salin, yang bermaksud bahawa strukturnya sama dengan garam. Struktur kristalnya adalah sama seperti klorida plumbum (mineral Cotunnite) seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.

Semua logam alkali dan alkali tanah membentuk garam hidrida. Dalam bidang kimia, yang anion hidrida adalah hidrogen, H- atau, lebih umum, adalah sebatian yang mana satu atau lebih hidrogen mempunyai pusat nukleofilik, mengurangkan atau sifat-sifat asas.

Dalam sebatian yang dianggap sebagai hidrida, atom hidrogen dilampirkan kepada unsur atau kumpulan yang lebih elektropositif.

Ia boleh dihasilkan dengan bertindak balas kalsium dan hidrogen pada suhu antara 300 dan 400 darjah selsius. Cara lain untuk menyediakan kalsium hidrida adalah memanaskan kalsium klorida bersama-sama dengan hidrogen dan natrium logam. Reaksi berlaku seperti berikut:

CaCl2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl

Dalam tindak balas ini kalsium (Ca) dan hidrogen (H) mewujudkan kalsium hidrida molekul manakala atom natrium dengan molekul klorin membuat natrium klorida (NaCl).

Kalsium hidrida juga boleh dihasilkan dengan mengurangkan kalsium oksida (CaO) dengan magnesium (Mg). Reaksi ini dilakukan di hadapan hidrogen. Tindak balas ini juga menghasilkan magnesium oksida (MgO). Di bawah adalah formula untuk reaksi kimia ini:

CaO + Mg + H2 → CaH2 + MgO

Indeks

  • 1 Sifat fizikal dan kimia kalsium hidrida
  • 2 Reaktiviti dan bahaya
  • 3 Pengendalian dan penyimpanan
  • 4 Penggunaan dan aplikasi
    • Ejen desiccant
    • 4.2 Pengeluaran hidrogen
    • 4.3 Mengurangkan ejen
  • 5 Kelemahan dalam penggunaan kalsium hidrida
  • 6 Rujukan

Ciri-ciri fizikal dan kimia kalsium hidrida

Kalsium hidrida adalah satu set kristal dengan struktur ortorombik putih apabila ia murni. Umumnya, ia jarang didapati dalam bentuk ini sehingga ia biasanya mempunyai warna abu-abu. Ia tidak mempunyai bau ciri. Penampilannya ditunjukkan dalam Rajah 3 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Ia mempunyai berat molekul sebanyak 42.094 g / mol, yang mempunyai takat lebur 816 darjah Celsius dan ketumpatan 1.70 g / ml. Jika dilarutkan dalam air untuk menghasilkan hidrogen bertindak balas ganas. Ia juga bertindak balas dengan alkohol (Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, S.F.).

Reaktiviti dan bahaya

Kalsium hidrida adalah bahan kimia yang stabil, walaupun ia sangat reaktif terhadap air atau kelembapan. Dalam hubungan dengan air, ia mengeluarkan gas hidrogen yang mudah terbakar yang boleh menyala secara spontan.

Ia dianggap sebagai sebatian letupan. Apabila dipanaskan dalam tindak balas dengan tetrahidrofuran, ia boleh menyebabkan letupan. Apabila dicampur dengan klorat, hipoklorit, bromat, kalium perklorat, menjadi sensitif kepada haba, geseran dan mudah meletup (Kalsium hidrida 7789-78-8, 2016).

Apabila fluorida perak dihancurkan dengan kalsium hidrida, jisim menjadi pijar. Pemanasan kuat hidrida dengan klorin, bromin atau iodin membawa kepada incandescence.

campuran hidrida dengan pelbagai bromates, contohnya barium bromat atau klorat, seperti klorat barium dan perklorat seperti kalium perklorat, mengeksploitasi pengisaran. CaH2 bertindak balas dengan tidak senonoh dengan fluorida perak jika tertakluk kepada geseran.

Kompaun ini mesti ditangani di bawah suasana yang tidak aktif. Sekiranya tidak dikendalikan dengan betul, ia boleh menimbulkan ancaman serius kepada kesihatan dan keselamatan kakitangan makmal, penjaga simpanan dan pengendali sisa kimia (pusat UC untuk keselamatan makmal, 2013).

Sangat berbahaya sekiranya terdapat sentuhan kulit atau mata, kerana ia menjengkelkan. Sangat berbahaya sekiranya bersentuhan dengan kulit kerana ia boleh mengakis.

Ia juga berbahaya jika berlaku penghadaman dan penyedutan. Jumlah kerosakan tisu bergantung pada panjang kenalan. Hubungan dengan mata boleh mengakibatkan kerosakan kornea atau kebutaan.

Hubungi dengan kulit boleh menyebabkan keradangan dan lepuh. Penyedutan debu akan menyebabkan kerengsaan saluran gastrousus atau pernafasan, yang dicirikan oleh pembakaran, bersin dan batuk..

Overexposure yang teruk boleh menyebabkan kerosakan paru-paru, lemas, tidak sedarkan diri dan juga kematian. Keradangan mata dicirikan oleh kemerahan, kerengsaan dan gatal-gatal. Keradangan kulit dicirikan oleh kegatalan, mengelupas, kemerahan, atau kadang-kadang melepuh.

Pendedahan berulang mata ke tahap yang rendah boleh menyebabkan kerengsaan mata. Pendedahan berulang kepada kulit boleh menyebabkan kemusnahan kulit tempatan, atau dermatitis.

Penyedutan debu yang berulang boleh menghasilkan tahap kerengsaan pernafasan atau kerosakan paru-paru. Penghirupan debu berulang atau berpanjangan boleh menyebabkan kerengsaan pernafasan kronik (Lembaran Data Keselamatan Bahan Calcium hydride MSDS, 2005).

Sekiranya bersentuhan dengan mata, mereka harus dibilas serta-merta dengan banyak air selama sekurang-kurangnya 15 minit, kadang-kadang mengangkat kelopak mata atas dan bawah.

Sekiranya sentuhan kulit perlu dibilas serta-merta dengan banyak air selama sekurang-kurangnya 15 minit sambil mengeluarkan pakaian dan kasut yang tercemar.

Sekiranya pengambilan, muntah tidak boleh diinduksi. Pusat kawalan racun perlu dipanggil. Adalah dinasihatkan untuk meninggalkan tapak pameran dan bergerak ke luar dengan segera.

Sekiranya sedutan, jika bernafas sukar, perlu untuk membekalkan oksigen. Pernafasan mulut ke mulut tidak boleh diberikan jika mangsa menelan atau menyedut bahan tersebut.

Pernafasan buatan harus diinduksi dengan bantuan topeng poket yang dilengkapi dengan injap satu arah atau peranti perubatan pernafasan yang sesuai. Dalam semua kes, perhatian perubatan mesti diperoleh dengan segera.

Pengendalian dan penyimpanan

Kompaun itu hendaklah disimpan dalam bekas kering dari haba. Ia harus dijauhkan dari sumber pencucuhan. Jangan bernafas debu. Tiada air perlu ditambah pada produk ini

Sekiranya pengudaraan tidak mencukupi, pakailah peralatan pernafasan yang sesuai seperti topeng penapis. Sekiranya pendedahan, anda perlu mendapatkan perhatian perubatan dan menunjukkan label sebanyak mungkin. Elakkan bersentuhan dengan kulit dan mata.

Bahan mudah terbakar, secara amnya, hendaklah disimpan di dalam kabinet keselamatan atau ruang simpanan berasingan. Simpan bekas dengan ketat ditutup.

Simpan di tempat yang sejuk dan berventilasi dengan baik. Semua peralatan yang mengandungi bahan untuk mengelakkan percikan elektrik mesti dibumikan. Bekas hendaklah disimpan kering dan di tempat yang sejuk.

Ia adalah bahan yang tidak mudah terbakar. Bagaimanapun, anggota bomba mesti memakai peralatan yang sesuai sambil memadamkan kebakaran di sekitar sebatian kimia ini.

Tidak dianjurkan untuk menggunakan air untuk memadamkan kebakaran di sekitar kalsium hidrida. Pasir kering boleh digunakan, serta sebatian seperti natrium klorida dan natrium karbonat untuk tujuan ini.

Untuk menghilangkan kotoran kalsium hidrida, hendaklah dihuraikan dengan menambah 25 ml metanol setiap gram hidrida bawah suasana nitrogen sambil kacau.

Setelah selesai tindak balas, jumlah yang sama air ditambah kepada buburan kalsium methoxide dan dibuang ke dalam longkang dengan air (National Research Council, 1995).

Kegunaan dan aplikasi

Ejen desiccant

Hidrida kalium adalah bahan pengering yang agak ringan. Disebabkan oleh sebab ini, penggunaan sebatian ini sebagai bahan pengering adalah lebih selamat berbanding dengan lebih banyak agen reaktif, seperti natrium-potassium dan aloi logam natrium. Bertindak balas dengan air dengan cara berikut:

CaH2 + 2 H2O → Ca (OH) 2 + 2 H2

Produk hidrolisis tindak balas ini, hidrogen (gas) dan Ca (OH) 2 (campuran akueus) boleh diasingkan daripada pelarut kimia berikut penapisan, penyulingan atau decantation.

Senyawa kimia ini adalah bahan pengering yang berkesan untuk pelarut asas seperti amina dan piridin. Kadang-kadang ia digunakan untuk pelarut pra-kering sebelum menggunakan lebih banyak desiccants reaktif.

Pengeluaran hidrogen

Pada tahun 1940-an, sebatian ini boleh didapati sebagai sumber hidrogen di bawah nama dagang "Hydrolith".

Ia telah digunakan sebagai sumber hidrogen untuk masa yang lama. Masih ia digunakan untuk menghasilkan hidrogen tulen dalam makmal-makmal untuk pelbagai eksperimen, sel-sel bahan api maju dan aplikasi bateri (Elements Amerika, S.F.).

Kompaun ini telah digunakan secara meluas selama beberapa dekad sebagai cara yang selamat dan mudah untuk menaikkan belon cuaca.

Begitu juga, ia digunakan secara kerap di makmal untuk menghasilkan sedikit hidrogen yang sangat tulen untuk eksperimen. Kandungan kelembapan bahan api diesel dikira oleh hidrogen yang dibangunkan selepas rawatan dengan CaH2.

Mengurangkan ejen

Apabila dipanaskan antara 600 dan 1000 darjah Celsius, zirkonium oksida, niobium, uranium, kromium, titanium, vanadium dan tantalum boleh dikurangkan untuk menyediakan serbuk logam ini, jadi kalsium hidrida boleh digunakan dalam metalurgi daripada debu.

Tindak balas berikut menggambarkan cara di mana kalsium hidrida bertindak sebagai agen pengurangan:

TiO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti

Kelemahan dalam penggunaan kalsium hidrida

Senyawa kimia ini sering menjadi pilihan pilihan sebagai agen pengeringan; Walau bagaimanapun, ia juga mempunyai beberapa kelemahan:

-Tindakan pengeringan kompaun ini lambat, kerana ia tidak larut dalam pelarut yang mana ia tidak bertindak balas dengan ganas.

-Kompaun serbuk ini tidak serasi dengan banyak pelarut. Reaksi anda dengan klorokarbon juga boleh menyebabkan letupan.

-Ia tidak boleh digunakan untuk pelarut deoxygenating, kerana ia tidak dapat menghapuskan oksigen terlarut.

-Membezakan antara kalsium hidrida dan kalsium hidroksida agak sukar kerana penampilannya yang serupa.

Rujukan

  1. Elemen Amerika. (S.F.). kalsium hidrida. Diperolehi daripada americanelements.com: americanelements.com.
  2. Calcium Hydride 7789-78-8. (2016). Diperoleh dari bahan kimia.com: chemicalbook.com.
  3. kalsium hidrida. (s.f.). Diperolehi daripada pelajar kimia: chemistrylearner.com.
  4. Lembaran Data Keselamatan Bahan Kalsium hidrida MSDS. (2005, 10 Oktober). Diperolehi daripada sciencelab.com: sciencelab.com.
  5. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (S.F.). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 105052. Diperolehi daripada pubchem.ncbi.nlm.nih.gov: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. majlis penyelidikan kebangsaan. (1995). Praktik Prudent dalam Makmal: Pengendalian dan Pelupusan Bahan Kimia. Washinton: Akhbar Akademi Kebangsaan.
  7. Royal Society of Chemistry. (2015). kalsium hidrida ID 94784. Diperolehi daripada chemspider.com: chemspider.com.
  8. Pusat UC untuk keselamatan makmal. (2013, 18 Januari). prosedur operasi standard kalsium hidrida. Diperolehi daripada chemengr.ucsb.edu: chemengr.ucsb.edu.