KALSIYUM HIDRIT (CAH2): ÖZELLIKLERI, REAKTIVITESI VE KULLANIMLARI - KIMYA - 2024

Kalsiyum hidrid alkalin toprak hidrit yapan Formül CaH2, bir kimyasal bileşiktir. Bu kimyasal bileşik, Şekil 1'de gösterildiği gibi kalsiyum ve iki hidrit iyonu arasında iki iyonik bağa sahiptir.

Tuzlu hidrürdür, yani yapısı tuza benzerdir. Kristal yapısı, şekil 2'de gösterildiği gibi kurşun klorür (kotunit minerali) ile aynıdır.

Şekil 1: Kalsiyum hidritin yapısı

Şekil 2: Kalsiyum hidritin kristal yapısı

Tüm alkali ve toprak alkali metaller hidrit tuzları oluşturur. Kimyada bir hidrit, hidrojen, H- anyonudur veya daha yaygın olarak, bir veya daha fazla hidrojen merkezinin nükleofilik, indirgeyici veya bazik özelliklere sahip olduğu bir bileşiktir.

Hidrit olarak kabul edilen bileşiklerde, hidrojen atomu daha elektropozitif bir element veya gruba eklenir.

Kalsiyum ve hidrojenin 300 ila 400 santigrat derece arasındaki bir sıcaklıkta reaksiyona sokulmasıyla üretilebilir. Kalsiyum hidrit hazırlamanın başka bir yolu, kalsiyum klorürü hidrojen ve metalik sodyum ile birlikte ısıtmaktır. Tepki şu şekilde gerçekleşir:

CaCl2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl

Bu reaksiyonda, kalsiyum (Ca) ve hidrojen (H) bir kalsiyum hidrit molekülü oluştururken, sodyum atomları klor ile birlikte sodyum klorür (NaCl) molekülleri oluşturur.

Kalsiyum hidrit ayrıca kalsiyum oksidin (CaO) magnezyum (Mg) ile indirgenmesiyle de üretilebilir. Reaksiyon, hidrojenin varlığında gerçekleştirilir. Bu reaksiyon aynı zamanda magnezyum oksit (MgO) üretir. Bu kimyasal reaksiyonun formülü aşağıdadır:

CaO + Mg + H2 → CaH2 + MgO

Kalsiyum hidritin fiziksel ve kimyasal özellikleri

Kalsiyum hidrit, saf olduğunda beyaz olan ortorombik bir yapıya sahip bir kristal kümesidir. Genellikle, bu biçimde bulmak nadirdir, bu nedenle grimsi bir renk tonu olma eğilimindedir. Karakteristik bir kokusu yoktur. Görünümü şekil 3'te gösterilmiştir (Royal Society of Chemistry, 2015).

Şekil 3: Kalsiyum hidritin görünümü

42.094 g / mol moleküler ağırlığa, 816 santigrat derece erime noktasına ve 1.70 g / ml yoğunluğa sahiptir. Suda çözülürse şiddetli reaksiyona girerek hidrojen üretir. Ayrıca alkolle reaksiyona girer (Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi., SF).

Tepkime ve tehlikeler

Kalsiyum hidrit, suya veya neme karşı oldukça reaktif olmasına rağmen kararlı bir kimyasaldır. Su ile temas ettiğinde kendiliğinden tutuşabilen yanıcı hidrojen gazları açığa çıkarır.

Patlayıcı bir bileşik olarak kabul edilir. Tetrahidrofuran ile reaksiyonda ısıtıldığında patlamaya neden olabilir. Klorat, hipoklorit, bromat, potasyum perklorat ile karıştırıldığında ısıya, sürtünmeye duyarlı hale gelir ve patlayıcı hale gelir (Kalsiyum Hidrit 7789-78-8, 2016).

Gümüş florür, kalsiyum hidrür ile ezildiğinde, kütle akkor hale gelir. Hidritin klor, brom veya iyot ile kuvvetli bir şekilde ısıtılması akkorlaşmaya neden olur.

Hidritin çeşitli bromatlarla karışımları, örneğin baryum bromat veya kloratlar, örneğin baryum klorat ve potasyum perklorat gibi perkloratlar öğütülürken patlar. CaH2, sürtünmeye maruz kalırsa gümüş florür ile akkor reaksiyona girer.

Bu bileşik, inert bir atmosfer altında kullanılmalıdır. Düzgün bir şekilde kullanılmazsa, laboratuvar personelinin, ilk müdahale ekiplerinin ve kimyasal atık işleyicilerinin sağlığı ve güvenliği için ciddi bir tehdit oluşturabilir (UC merkezi laboratuvar güvenliği, 2013).

Tahriş edici olduğu için cilt veya göz ile temas halinde son derece tehlikelidir. Aşındırıcı olabileceğinden ciltle temas halinde çok tehlikelidir.

Yutulması ve solunması halinde de tehlikelidir. Doku hasarının miktarı temasın uzunluğuna bağlıdır. Gözlerle temas, kornea hasarına veya körlüğe neden olabilir.

Deri ile temas iltihaplanma ve kabarcıklara neden olabilir. Tozun solunması, yanma, hapşırma ve öksürme ile karakterize olan gastrointestinal veya solunum yolunda tahrişe neden olur.

Şiddetli aşırı maruz kalma akciğer hasarına, boğulmaya, bilinç kaybına ve hatta ölüme neden olabilir. Göz iltihabı kızarıklık, sulanma ve kaşıntı ile karakterizedir. Derinin iltihaplanması, kaşıntı, soyulma, kızarıklık veya zaman zaman kabarma ile karakterizedir.

Tekrarlanan düşük seviyeli göze maruz kalma, göz tahrişine neden olabilir. Tekrarlanan cilt maruziyeti, lokal cilt tahribatına veya dermatite neden olabilir.

Tozun tekrar tekrar solunması çeşitli derecelerde solunum tahrişine veya akciğer hasarına neden olabilir. Tozun tekrarlanan veya uzun süreli solunması kronik solunum tahrişine neden olabilir (Malzeme Güvenlik Veri Sayfası Kalsiyum hidrit MSDS, 2005).

Göz ile teması halinde, ara sıra üst ve alt göz kapaklarını kaldırarak en az 15 dakika boyunca derhal bol su ile yıkanmalıdır.

Ciltle teması halinde, kontamine olmuş giysileri ve ayakkabıları çıkarırken en az 15 dakika hemen bol su ile yıkayın.

Yutulması halinde kusturulmamalıdır. Bir zehir kontrol merkezi çağrılmalıdır. Maruz kalınan yerden hemen çıkılması ve dışarı çıkılması tavsiye edilir.

Solunması halinde, nefes almakta güçlük çekiliyorsa oksijen sağlanması gerekir. Mağdur maddeyi yutmuş veya solumuşsa, ağızdan ağza resüsitasyon verilmemelidir.

Suni solunum, tek yönlü valf veya diğer uygun tıbbi solunum cihazı takılmış bir cep maskesi yardımıyla başlatılmalıdır. Her durumda, derhal tıbbi yardım alınmalıdır.

TAŞIMA VE DEPOLAMA

Bileşik kuru bir kapta ısıdan uzak tutulmalıdır. Tutuşma kaynaklarından uzak tutulmalıdır. Toz solunmamalıdır. Bu ürüne su eklenmemelidir

Yetersiz havalandırma durumunda, filtre maskesi gibi uygun solunum cihazı takın. Maruz kalma durumunda, tıbbi yardım alın ve mümkünse etiketi sergileyin. Deri ve gözlerle temastan kaçının.

Yanıcı malzemeler genel olarak ayrı bir güvenlik dolabında veya depo odasında saklanmalıdır. Kabı sıkıca kapalı tutun.

Serin ve iyi havalandırılan bir yerde saklayın. Elektrik kıvılcımlarını önlemek için malzeme içeren tüm ekipman topraklanmalıdır. Kap kuru ve serin bir yerde muhafaza edilmelidir.

Yanıcı olmayan bir malzemedir. Ancak itfaiyeciler, bu kimyasal bileşiğin etrafında bir yangınla mücadele ederken uygun ekipman giymelidir.

Kalsiyum hidrit çevresindeki yangını söndürmek için asla su kullanılması tavsiye edilmez. Kuru kumun yanı sıra sodyum klorür ve sodyum karbonat gibi bileşikler de bu amaçla kullanılabilir.

Kalsiyum hidrit artıklarını çıkarmak için, karıştırılırken bir nitrojen atmosferi altında her bir hidrit gramı için 25 ml metanol ilave edilerek ayrıştırılmalıdır.

Reaksiyon tamamlandıktan sonra, sulu kalsiyum metoksit bileşiğine aynı hacimde su ilave edilir ve bol su ile gidere boşaltılır (ulusal araştırma konseyi, 1995).

Kullanımlar ve uygulamalar

Kurutucu ajan

Potasyum hidrit, nispeten hafif bir kurutucudur. Bu nedenle, bu bileşiğin kurutucu olarak kullanılması, sodyum-potasyum ve sodyum metal alaşımları gibi daha reaktif maddelere kıyasla daha güvenlidir. Su ile aşağıdaki şekilde reaksiyona girer:

CaH2 + 2 H2O → Ca (OH) 2 + 2 H2

Bu reaksiyonun hidroliz ürünleri, hidrojen (gaz) ve Ca (OH) 2 (sulu bir karışım), bir filtrasyon, damıtma veya süzme işleminin ardından kimyasal çözücüden ayrılabilir.

Bu kimyasal bileşik, aminler ve piridin gibi birçok temel çözücü için etkili bir kurutucudur. Bazen daha reaktif kurutucular kullanmadan önce çözücüleri önceden kurutmak için kullanılır.

Hidrojen üretimi

1940'larda bu bileşik, "Hydrolith" ticari adı altında bir hidrojen kaynağı olarak mevcuttu.

Uzun süredir hidrojen kaynağı olarak kullanılmaktadır. Halen laboratuarlarda çeşitli deneyler, gelişmiş yakıt hücreleri ve batarya uygulamaları için saf hidrojen üretmek için kullanılmaktadır (American Elements, SF).

Bileşik, hava balonlarını şişirmek için güvenli ve uygun bir araç olarak onlarca yıldır yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ayrıca laboratuarlarda deneyler için küçük miktarlarda oldukça saf hidrojen üretmek için düzenli olarak kullanılır. Dizel yakıtın nem içeriği, CaH2 ile işlemden sonra oluşan hidrojenden hesaplanır.

İndirgen madde

600 ile 1000 santigrat derece arasında ısıtıldığında zirkonyum oksit, niyobyum, uranyum, krom, titanyum, vanadyum ve tantal indirgenerek bu metallerin tozunu hazırlayabilir, böylece kalsiyum hidrit metalurjide kullanılabilir. toz.

Aşağıdaki reaksiyon, kalsiyum hidritin bir indirgeme ajanı olarak nasıl davrandığını göstermektedir:

TiO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti

Kalsiyum hidrit kullanımında dezavantaj

Bu kimyasal bileşik genellikle bir kurutma ajanı olarak tercih edilen seçimdir; Bununla birlikte, bazı dezavantajları da vardır:

-Bu bileşiğin kuruma etkisi yavaştır çünkü şiddetli tepkimeye girmediği herhangi bir çözücü içinde çözünür değildir.

-Bu toz halindeki bileşik birçok çözücü ile uyumsuzdur. Klorokarbonlarla reaksiyonları patlamalara bile neden olabilir.

- Çözünmüş oksijeni gideremediği için oksijen giderici çözücüler için kullanılamaz.

-Kalsiyum hidrür ile kalsiyum hidroksit arasında ayrım yapmak, benzer görünümlerinden dolayı oldukça zordur.

Referanslar

1. Amerikan Elemanları. (SF). kalsiyum hidrit. Americanelements.com'dan alındı: americanelements.com.
2. Kalsiyum Hidrür 7789-78-8. (2016). Chemicalbook.com'dan alındı: Chemicalbook.com.
3. kalsiyum hidrit. (Sf). Kimya öğrencisinden alındı: chemistrylearner.com.
4. Malzeme Güvenliği Veri Sayfası Kalsiyum hidrit MSDS. (2005, 10 Ekim). Sciencelab.com'dan alındı: sciencelab.com.
5. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (SF). PubChem Bileşik Veritabanı; CID = 105052. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov adresinden erişildi: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Ulusal Araştırma Konseyi. (bindokuzyüz doksan beş). Laboratuvarda İhtiyatlı Uygulamalar: Kimyasalların Kullanımı ve Bertarafı. Washinton: NationalAacademy Press.
7. Kraliyet Kimya Derneği. (2015). kalsiyum hidrit ID 94784. Chemspider.com'dan alındı: chemspider.com.
8. Laboratuvar güvenliği için UC merkezi. (2013, 18 Ocak). standart çalışma prosedürü kalsiyum hidrit. Chemengr.ucsb.edu'dan alındı: chemengr.ucsb.edu.