氢化钙是一种无机物,化学式为CaH2,分子量为42.10。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;也是无色斜方晶系结晶;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、氯气均不反应,但在高温可与上述气体发生反应,分别生成氧化钙、氮化钙 [1] 、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。
用途
用于粉末冶金,当加热至600~1000℃时,可与锆、铌、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。
合成方法
1、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,从进气管通人提纯氢气,出气管通过矿物油鼓泡器与通风厨相接。反应管用电炉加热。经提纯的氢气,开始时通人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0.6 ml/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%。
2、碱土金属与纯净的电解氢气进行氢化可制碱土金属的氢化物。制备CaH2的氢化装置与制备碱金属氢化物的装置相同。为了提纯金属钙需反复多次地进行真空蒸馏,然后在充满氩气的操作箱中刮去钙表面的氧化层,并尽可能切成小碎块,在隔绝空气的情况下,将表面光洁的小块金属钙装在电解铁制的舟中,舟装入石英管。石英管被加热的部分套一根电解铁制成的薄壁管,以防止石英管被钙蒸气侵蚀。通入纯净的氢气,将钙加热至400~500℃,氢化反应开始,然后将温度提升至1000℃,待反应完成,冷却至室温即得氢化钙。检验氢化反应是否完成的方法:可使用石油醚鼓泡器检验。暂停通H2,如果鼓泡器导管的液面不上升,说明反应完成。如导管内的液面上升,说明氢化反应仍需继续进行。
处理方案
先将废弃的氢化钙用无水乙醇稀释,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。
贮存方法
储存于阴凉、干燥、通风良好的专用库房内,远离火种、热源。库温不超过32℃,相对湿度不超过75%。包装必须密封,切勿受潮。应与氧化剂、酸类、醇类、卤素等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
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、喘息、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。
实验室监测方法
原子吸收法
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。
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