סידן הידריד (CaH2) מאפיינים, ריאקטיביות ושימושים

ה סידן הידריד הוא תרכובת כימית של הנוסחה CaH2, מה שהופך אותו הידריד האדמה אלקליין. זה מתחם כימי יש שני קשרים יוניים בין סידן לשני יונים הידריד, כפי שמוצג בתרשים 1.

זהו הידריד מלוחים, כלומר המבנה שלה דומה למלח. המבנה הגבישי שלו זהה לזה של כלור עופרת (מינרל Cotunnite) כפי שמוצג באיור 2.

כל מתכות אלקליין אלקליין אלקליין טופס מלחי הידריד. בכימיה, הידריד הוא אניון המימן, או, או יותר, תרכובת שבה אחד או יותר מימן מרכזי יש נוקלאופילי, הפחתת או תכונות בסיסיות.

בתרכובות הנחשבות hydrides, אטום מימן מחובר אלמנט electropositive יותר או קבוצה.

זה יכול להיות מיוצר על ידי תגובה סידן ומימן בטמפרטורה בין 300 ל 400 מעלות צלזיוס. דרך נוספת להכין סידן הידריד היא לחמם את הסידן כלוריד יחד עם מימן ונתרן מתכת. התגובה מתרחשת כדלקמן:

CaCl2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl

ב תגובה זו סידן (Ca) ומימן (H) ליצור מולקולה של סידן הידריד בעוד אטומי נתרן יחד עם כלור ליצור מולקולות של נתרן כלורי (NaCl).

סידן הידריד יכול גם להיות מיוצר על ידי הפחתת תחמוצת סידן (CaO) עם מגנזיום (Mg). התגובה מתבצעת בנוכחות מימן. תגובה זו מייצרת גם תחמוצת מגנזיום (MgO). להלן הנוסחה לתגובה כימית זו:

CaO + Mg + H2 → CaH2 + MgO

אינדקס

• 1 תכונות פיסיקליות וכימיות של סידן הידריד
• 2 תגובה וסיכונים
• טיפול ואחסון
• 4 שימושים ויישומים
  • 4.1 סוכן ייבוש
  • 4.2 ייצור מימן
  • 4.3 צמצום סוכן
• 5 חסרון בשימוש סידן הידריד
• 6 הפניות

תכונות פיסיקליות וכימיות של סידן הידריד

סידן הידריד הוא קבוצה של גבישים עם מבנה אורתורומבי לבן כאשר הוא טהור. בדרך כלל, זה נדיר למצוא את זה בצורה זו אז זה בדרך כלל יש גוון אפרפר. אין לה ריח אופייני. המראה שלה מוצג באיור 3 (החברה המלכותית לכימיה, 2015).

יש לו משקל מולקולרי של 42,094 גרם / mol, יש נקודת התכה של 816 מעלות צלזיוס צפיפות של 1.70 גרם / מ"ל. אם הוא מתמוסס במים הוא מגיב באלימות בייצור מימן. זה גם מגיב עם אלכוהול (המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגיה, S.F.).

תגובה וסיכונים

סידן הידריד הוא כימי יציב, אם כי הוא מאוד תגובתי מים או לחות. במגע עם מים, הוא משחרר גזי מימן דליקים שיכולים להצית באופן ספונטני.

זה נחשב מתחם נפץ. כאשר מחומם בתגובה עם tetrahydrofuran, זה יכול לגרום לפיצוץ. כאשר מעורבב עם כלור, hypochlorite, bromate, perchlorate אשלגן, הוא הופך להיות רגיש לחום, חיכוך הופך חומר נפץ (סידן הידריד 7789-78-8, 2016).

כאשר פלואוריד הכסף הוא כתוש עם סידן הידריד, המסה הופכת ליבון. חימום חזק של הידריד עם כלור, ברום או יוד מוביל להולדת.

תערובות הידריד עם bromates שונים, למשל בריום bromate או כלורי, כגון כלורי בריום perchlorates כגון אשלגן פרכלורט, לנצל את הטחינה. CaH2 מגיב בליבון עם פלואוריד כסף אם כפוף חיכוך.

מתחם זה חייב להיות מטופל תחת אווירה אינרטי. אם לא מטופלים כראוי, זה יכול להוות איום רציני על בריאות ובטיחות של אנשי מעבדה, מצילים ומפעילי פסולת כימית (מרכז UC לבטיחות המעבדה, 2013).

מסוכן מאוד במקרה של מגע עם העור או העיניים, כפי שהוא מעצבן. מסוכן מאוד במקרה של מגע עם העור כי זה יכול להיות מאכל.

זה גם מסוכן במקרה של בליעה ושאיפה. כמות הנזק לרקמות תלויה באורך המגע. מגע עם העיניים עלול לגרום נזק קרנית או עיוורון.

מגע עם העור יכול לגרום דלקת שלפוחיות. שאיפת אבק תיצור גירוי של מערכת העיכול או הנשימה, המאופיינת על ידי שריפה, התעטשות ושיעול.

חשיפת יתר חמורה עלולה לגרום נזק ריאות, חנק, חוסר הכרה ואפילו מוות. דלקת העין מאופיינת באדמומיות, גירוי וגירוד. דלקת של העור מאופיינת גירוד, קילוף, אדמומיות, או לפעמים blistering.

חשיפה חוזרת של העיניים לרמה נמוכה עלולה לגרום לגירוי בעין. חשיפה חוזרת על העור עלולה לגרום להרס העור המקומי, או דרמטיטיס.

שאיפה חוזרת ונשנית של אבק יכולה לייצר מידה שונה של גירוי בדרכי הנשימה או נזק לריאות. שאיפה חוזרת או ממושכת של אבק עלולה לגרום לגירוי בדרכי הנשימה (גיליון נתוני בטיחות חומרים סידן הידריד MSDS, 2005).

במקרה של מגע עם העיניים, יש לשטוף אותם מיד עם הרבה מים במשך 15 דקות לפחות, מדי פעם מרימים את העפעפיים העליונים והתחתונים.

במקרה של מגע עם העור יש לשטוף מיד עם הרבה מים לפחות 15 דקות תוך הסרת בגדים מזוהמים ונעליים.

במקרה של בליעה, אין לגרום להקאה. יש לקרוא למרכז בקרת רעל. מומלץ לעזוב את אתר התערוכה ולעבור לחוץ מיד.

במקרה של שאיפה, אם הנשימה קשה, יש צורך לספק חמצן. נשימה של הפה אל הפה לא צריכה להינתן אם הקורבן לבלוע או לשאוף את החומר.

הנשימה מלאכותית צריכה להיגרם בעזרת מסיכת כיס המצוידת בשסתום חד-כיווני או בהתקן רפואי מתאים אחר הנשימה. בכל מקרה, יש לקבל טיפול רפואי מיידי.

טיפול ואחסון

המתחם צריך להישמר במיכל יבש הרחק מהחום. יש להרחיק אותו ממקורות ההצתה. אל תנשום אבק. אין להוסיף מים למוצר זה

במקרה של אוורור לא מספיק, ללבוש ציוד נשימה מתאים כגון מסכת מסנן. במקרה של חשיפה, אתה צריך לחפש טיפול רפואי ולהראות את התווית ככל האפשר. הימנע ממגע עם העור והעיניים.

חומרים דליקים, באופן כללי, צריך להיות מאוחסן בארון אבטחה נפרד או מחסן. השאר את המכל סגור היטב.

שמור במקום קריר ומאוורר היטב. כל הציוד המכיל חומר כדי למנוע ניצוצות חשמליים חייב להיות מקורקע. מיכל צריך להישמר יבש במקום קריר.

זהו חומר שאינו דליק. עם זאת, כבאים חייבים ללבוש ציוד מתאים תוך כיבוי אש סביב המתחם הכימי הזה.

זה אף פעם לא מומלץ להשתמש במים כדי לכבות את האש סביב סידן הידריד. חול יבש ניתן להשתמש, כמו גם תרכובות כגון נתרן כלורי ונתרן קרבונט למטרה זו.

כדי להסיר פסולת סידן הידריד, זה חייב להיות מפורקת על ידי הוספת 25 מ"ל של מתנול עבור כל גרם של הידריד תחת אווירה חנקן תוך ערבוב.

לאחר השלמת התגובה, אותו נפח של מים מתווסף לתרכובת מימית של סידן מתוקסיד ומשוחרר לניקוז עם הרבה מים (National Research Council, 1995)..

שימושים ויישומים

סוכן ייבוש

אשלגן הידריד הוא מתון יחסית מתון. מסיבה זו, השימוש במתחם זה כמייבש הוא בטוח יותר בהשוואה לסוכנים תגובתיים יותר, כגון נתרן אשלגן ונתרן סגסוגות. מגיב עם מים באופן הבא:

CaH2 + 2 H2O → Ca (OH) 2 + 2 H2

המוצרים הידרוליזה של התגובה הזו, מימן (גז) ו- Ca (OH) 2 (תערובת מימית) ניתן להפריד ממיס כימי בעקבות סינון, זיקוק או decantation.

זה תרכובת כימית היא יעילה desiccant עבור רבים ממיסים בסיסיים כגון amines ו pyridine. לפעמים זה משמש יבש יבש ממיסים לפני השימוש desiccants תגובתי יותר.

ייצור מימן

בשנות ה -40, מתחם זה היה זמין כמקור של מימן תחת השם המסחרי של "Hydrolith".

זה שימש כמקור של מימן במשך זמן רב. הוא עדיין משמש לייצור מימן טהור במעבדות עבור ניסויים שונים, תאי דלק מתקדמים ויישומי סוללה (American Elements, S.F.).

המתחם כבר בשימוש נרחב במשך עשרות שנים כמו אמצעי בטוח ונוח של ניפוח בלונים מזג אוויר.

כמו כן, הוא משמש באופן קבוע במעבדות לייצר כמויות קטנות של מימן טהור מאוד עבור ניסויים. תכולת הלחות של סולר מחושב על ידי המימן שפותחה לאחר טיפול עם CaH2.

צמצום סוכן

כאשר מחומם בין 600 ו 1000 מעלות צלסיוס, זירקוניום אוקסיד, ניוביום, אורניום, כרום, טיטניום, ונדיום טנטלום ניתן לצמצם להכין את אבקת מתכות אלה, כך הידריד סידן יכול לשמש המתכות של אבק.

התגובה הבאה ממחישה את האופן שבו סידן הידריד פועל כסוכן צמצום:

TIO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti

חסרון בשימוש סידן הידריד

תרכובת כימית זו היא לעתים קרובות הבחירה המועדפת כסוכן ייבוש; עם זאת, יש גם כמה חסרונות:

-פעולת הייבוש של המתחם הזה הוא איטי, שכן הוא אינו מסיס בכל ממס עם אשר הוא אינו מגיב באלימות.

-תרכובת אבקה זו אינה עולה בקנה אחד עם ממיסים רבים. התגובה שלך עם chlorocarbons יכול אפילו לגרום פיצוצים.

-זה לא יכול לשמש ממיסים deoxygenating, שכן הוא אינו מסוגל לחסל חמצן מומס.

-הבחנה בין סידן הידריד סידן hydroxide הוא די קשה בשל הופעות דומות שלה.

הפניות

1. אלמנטים אמריקאיים. (S.F.). סידן הידריד. מקורו של americanelements.com: americanelements.com.
2. סידן הידריד 7789-78-8. (2016). מקורו באתר.
3. סידן הידריד. (s.f.). מתוך כימיה הלומד: chemistrylearner.com.
4. גיליון נתוני בטיחות חומרים סידן הידריד MSDS. (2005, 10 באוקטובר). מתוך sciencelab.com: sciencelab.com.
5. המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. (S.F.). מסד הנתונים PubChem Compound; CID = 105052. מקור: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. המועצה הלאומית למחקר. (1995). שיטות זהירות במעבדה: טיפול והשלכה של כימיקלים. וושינגטון: העיתון הלאומי לאקדמיה.
7. החברה המלכותית לכימיה. (2015). סידן הידריד מזהה 94784. מקור: chemspider.com: chemspider.com.
8. מרכז UC לבטיחות מעבדה. (2013, 18 בינואר). תקן סידן הידריד. מקור: chemengr.ucsb.edu: chemengr.ucsb.edu.