氢化钙

灰白色结晶或块状的化学试剂

氢化钙,是一种常见 化学试剂 , 化学式 为 CaH2 。灰白色结晶或块状,极易 潮解 ,用作 还原剂 、 干燥剂 、 化学 分析试剂等;也是无色 正交晶系 结晶;工业品为灰色, 正交 晶或粉末。对湿气敏感。在常温下与干燥空气、 氮气 、 氯 均不反应,但在高温可与上述气体发生反应,分别生成 氧化钙 、 碳化钙 、 氯化钙 。遇水分解同时释放出 氢气 ,也可与 乙醇 反应生成氢气和 乙醇钙 。对金属 氧化物 的还原作用比 氢化钠 或 氢化锂 更为强烈。例如我们所熟知的氢化钠,它会在NaCl晶格中结晶。这些 氢化物 具有更复杂的结构,它们在不反应的 溶剂 中均不溶解。 CaH2 会在Pb Cl2 晶格中结晶。

用途

用于 粉末冶金 ,当加热至600~1000℃时,可与 锆 、 、铪等金属氧化物还原,而得到相应的金属粉末。可作为轻便的氢气发生剂,也可用作 还原剂 、 干燥剂 、分析试剂。

制法

将纯度约99.5%精制钙放入铁盘,放在 石英 反应管的中央,在石英反应管的两端用橡胶塞分别安装进 气管 和出气管,从进气管通入 提纯 氢气 ,出气管通过 矿物油 鼓泡器与通风橱相接。反应管用电炉加热。经提纯的氢气,开始时通入大量氢气置换出反应系统中的空气,然后用电炉加热,反应约从200℃开始,进一步加热到250~300℃,以0.6mL/min的流速通入氢气进行反应,经约2h即可完成,生成的氢化钙为多孔性灰白色结晶粉末,制得氢化钙纯度约99%。

处理方案

先将废弃的氢化钙用 无水酒精 稀释,然后逐渐、分批地加入到装有大量水的敞口容器中,会出现大量气体(H2),放热不明显,最后 废水 倒入碱性废液桶中即可。

环境影响

健康危害

侵入途径:吸入、食入。

健康危害:本品对粘膜、 上呼吸道 、眼和皮肤有强烈的刺激性。吸入后,可因喉及 支气管 的 肌肉痉挛 、炎症、水肿、 化学 性肺炎或 肺水肿 而致死。接触后引起 烧灼感 、咳嗽、 喘证 、 喉炎 、 气短 、头痛、恶心、呕吐等。

毒理性

危险特性:化学反应活性很高,遇潮气、水或酸类发生反应,放出 氢气 并能引起燃烧。与 氧化剂 、金属 氧化物 剧烈反应。遇湿气和水分生成 氢氧化物 ,腐蚀性很强。

燃烧(分解)产物: 氧化钙 、水。氧化钙再与水产生反应,最终生成 氢氧化钙 。

化学方程式 CaH₂+O₂== CaO + H₂O CaO+H₂O==Ca(OH)₂

所以 总的化学方程式为CaH₂+O₂==Ca(OH)₂

另外,氢化钙与水的反应是:

CaH2 +2H₂O=Ca(OH)2+2H₂↑

登山队员常用此反应制取氢气

4.实验室监测方法:

原子 吸收法

5.环境标准:

应急处置

泄漏处理

隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,使用 无火花工具 收集于干燥、洁净、有盖的容器中。转移至安全场所。大量泄漏:用塑料布、帆布覆盖,减少飞散。与有关技术部门联系,确定清除方法。

防护措施

呼吸系统 防护:可能接触毒物时,应该佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时,建议佩戴自给式呼吸器。

眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。

身体防护:穿 化学 防护服。

手防护:戴橡胶手套。

其它:工作现场严禁吸烟。注意个人清洁卫生。

急救措施

皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。

眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或 生理盐水 彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持 呼吸道 通畅。如 呼吸困难 ,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:误服者用水 漱口 ,给饮牛奶或蛋清。就医。

灭火方法:不可用水、泡沫、 二氧化碳 、 卤代烃 (如 1211灭火剂 )等灭火。只能用金属盖或干燥石墨、干燥 白云石 粉末将火焖熄。

化学数据

1、疏水参数计算参考值(XlogP):无

2、 氢键 供体数量:0

3、氢键受体数量:0

4、可旋转 化学键 数量:0

5、 互变异构体 数量:无

6、拓扑分子 极性表面积 :0

7、重 原子 数量:1

8、表面电荷:0

9、复杂度:0

10、 同位素 原子数量:0

11、确定 原子 立构中心数量:0

12、不确定原子立构中心数量:0

13、确定化学键立构中心数量:0

14、不确定 化学键 立构中心数量:0

15、 共价键 单元数量:3

安全信息

危险运输编码:UN 1404 4.3/PG 1

危险品标志:易燃

安全标识:S43S24/25

危险标识:R15

物化性质

氢化钙分子结构图

氢化 钙是一种 碱土金属 氢化物 ,虽不如 氢化锂 稳定,但比其他氢化 碱金属 盐稳定。 化学式 为 CaH2 ,分子量为42.10。白色 单斜晶系 或块状物,工业品呈灰色,受潮湿空气作用放出 氢气 留下 氢氧化钙 。比重为1.9。约600℃ 分解, 熔点 为816℃(氢气中)。遇水、 羧酸 、低碳醇分解生成氢气。常温下不与干燥的氧、氮、氯反应,但在高温下可反应,分别生成 CaO 、Ca3N2、 CaCl2 。与水在常温下反应,生成氢氧化钙和氢。

CaH2+ 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2

氢化钙具有强还原性,可使金属 氧化物 , 氯化物 的金属游离出来,例如,

2CaH2+ MO2→ 2CaO + 2H2+ M(金属)

氢化钙常用做强 还原剂 ,以及在野外工作时用来制 氢气 。制备方法:将金属钙装入 铁锅 内,用 电热 或油加热到约300℃,和 氢气 反应即可制成氢化钙。

Ca + H2→ CaH2 + 214kJ· 摩尔

或在 氢气流 中用镁使 氧化钙 还原也可以制备出来,由于分离氧化钙有困难不能得到高纯度氢化钙产品。

CaO + Mg + H2→ CaH2+ MgO