氫化鈣

氫化鈣（Calcium hydride），是一種常見化學試劑，化學式為CaH₂，分子量為42.10。

灰白色結晶或塊狀，極易潮解，用作還原劑、乾燥劑、化學分析試劑等；也是無色斜方晶系結晶；工業品為灰色，正交晶或粉末。對濕氣敏感。在常溫下與乾燥空氣、氮氣、氯氣均不反應,但在高溫可與上述氣體發生反應，分別生成氧化鈣、碳化鈣、氯化鈣。遇水分解同時釋放出氫氣，也可與乙醇反應生成氫氣和乙醇鈣。對金屬氧化物的還原作用比氫化鈉或氫化鋰更為強烈。

基本介紹

• 中文名：氫化鈣
• 外文名：Calcium hydride
• 簡介：常見化學試劑。
• 分子式：CaH2
• 分子量：42.10
• 國標編號：43020
• CAS號：7789-78-8
• 穩定性：不穩定
• 危險標記：10(遇濕易燃物品)
• 密 度：(水=1)1.7
• 溶解性：不溶於二硫化碳，微溶於濃酸
• 熔 點：675℃

物化性質

氫化鈣是一種鹼土金屬，雖不如氫化鋰穩定，但比其他氫化鹼金屬鹽穩定。化學式為CaH₂，分子量為42.10。白色單斜晶體或塊狀物，工業品呈灰色，受潮濕空氣作用放出氫氣留下氫氧化鈣。比重為1.9。約600℃ 分解，熔點為816℃（氫氣中）。遇水、羧酸、低碳醇分解生成氫氣。常溫下不與乾燥的氧、氮、氯反應，但在高溫下可反應，分別生成CaO、Ca₃N₂、 CaCl₂。與水在常溫下反應，生成氫氧化鈣和氫。

氫化鈣分子結構圖

CaH₂+ 2H₂O → Ca(OH)₂+ 2H₂

氫化鈣具有強還原性，可使金屬氧化物，氯化物的金屬游離出來，例如，

2CaH₂+ MO₂→ 2CaO + 2H₂+ M（金屬）

氫化鈣常用做強還原劑，以及在野外工作時用來制氫氣。製備方法：將金屬鈣裝入鐵鍋內，用電熱或油加熱到約300℃，和氫氣反應即可製成氫化鈣。

Ca + H₂→ CaH₂+ 214kJ·mol^-1

或在氫氣流中用鎂使氧化鈣還原也可以製備出來，由於分離氧化鈣有困難不能得到高純度氫化鈣產品。

CaO + Mg + H₂→ CaH₂+ MgO

用途

用於粉末冶金，當加熱至600～1000℃時,可與鋯、鈮、鉿等金屬氧化物還原，而得到相應的金屬粉末。可作為輕便的氫氣發生劑，也可用作還原劑、乾燥劑、分析試劑。

合成方法

1、將純度約99.5%精製鈣放入鐵盤放在石英反應管的中央，在石英反應管的兩端用橡膠塞分別安裝進氣管和出氣管，從進氣管通人提純氫氣，出氣管通過礦物油鼓泡器與通風廚相接。反應管用電爐加熱。經提純的氫氣，開始時通人大量氫氣置換出反應系統中的空氣，然後用電爐加熱，反應約從200℃開始，進一步加熱到250～300℃，以0.6 ml/min的流速通入氫氣進行反應，經約2h即可完成，生成的氫化鈣為多孔性灰白色結晶粉末，製得氫化鈣純度約99%。

2、鹼土金屬與純淨的電解氫氣進行氫化可制鹼土金屬的氫化物。製備CaH₂的氫化裝置與製備鹼金屬氫化物的裝置相同。為了提純金屬鈣需反覆多次地進行真空蒸餾，然後在充滿氬氣的操作箱中颳去鈣表面的氧化層，並儘可能切成小碎塊，在隔絕空氣的情況下，將表面光潔的小塊金屬鈣裝在電解鐵制的舟中，舟裝入石英管。石英管被加熱的部分套一根電解鐵製成的薄壁管，以防止石英管被鈣蒸氣侵蝕。通入純淨的氫氣，將鈣加熱至400～500℃，氫化反應開始，然後將溫度提升至1000℃，待反應完成，冷卻至室溫即得氫化鈣。檢驗氫化反應是否完成的方法：可使用石油醚鼓泡器檢驗。暫停通H₂，如果鼓泡器導管的液面不上升，說明反應完成。如導管內的液面上升，說明氫化反應仍需繼續進行。

處理方案

先將廢棄的氫化鈣用無水乙醇稀釋，然後逐漸、分批地加入到裝有大量水的敞口容器中，會出現大量氣體（H₂），放熱不明顯，最後廢水倒入鹼性廢液桶中即可。

貯存方法

儲存於陰涼、乾燥、通風良好的專用庫房內，遠離火種、熱源。庫溫不超過32℃，相對濕度不超過75%。包裝必須密封，切勿受潮。應與氧化劑、酸類、醇類、鹵素等分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

環境影響

健康危害

侵入途徑：吸入、食入。

健康危害：本品對黏膜、上呼吸道、眼和皮膚有強烈的刺激性。吸入後，可因喉及支氣管的痙攣、炎症、水腫、化學性肺炎或肺水腫而致死。接觸後引起燒灼感、咳嗽、喘息、喉炎、氣短、頭痛、噁心、嘔吐等。

毒理性

危險特性：化學反應活性很高，遇潮氣、水或酸類發生反應，放出氫氣並能引起燃燒。與氧化劑、金屬氧化物劇烈反應。遇濕氣和水分生成氫氧化物，腐蝕性很強。

燃燒（分解）產物：氧化鈣、水。氧化鈣再與水產生反應，最終生成氫氧化鈣。

實驗室監測方法

原子吸收法

應急處置

泄漏處理

隔離泄漏污染區，限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給式呼吸器，穿防酸鹼工作服。不要直接接觸泄漏物。小量泄漏：避免揚塵，使用無火花工具收集於乾燥、潔淨、有蓋的容器中。轉移至安全場所。大量泄漏：用塑膠布、帆布覆蓋，減少飛散。與有關技術部門聯繫，確定清除方法。

防護措施

呼吸系統防護：可能接觸毒物時，應該佩戴頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器。必要時，建議佩戴自給式呼吸器。

眼睛防護：呼吸系統防護中已作防護。

身體防護：穿化學防護服。

手防護：戴橡膠手套。

其它：工作現場嚴禁吸菸。注意個人清潔衛生。

急救措施

皮膚接觸：立即脫去被污染的衣著，用大量流動清水沖洗，至少15分鐘。就醫。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。

食入：誤服者用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫。

滅火方法：不可用水、泡沫、二氧化碳、鹵代烴（如1211滅火劑）等滅火。只能用金屬蓋或乾燥石墨、乾燥白雲石粉末將火燜熄。

安全信息

危險運輸編碼：UN 1404 4.3/PG 1

危險品標誌：易燃

安全標識：S43S24/25

危險標識：R15

計算化學數據

1、疏水參數計算參考值（XlogP）：無

2、氫鍵供體數量：0

3、氫鍵受體數量：0

4、可旋轉化學鍵數量：0

5、互變異構體數量：無

6、拓撲分子極性表面積：0

7、重原子數量：1

8、表面電荷：0

9、複雜度：0

10、同位素原子數量：0

11、確定原子立構中心數量：0

12、不確定原子立構中心數量：0

13、確定化學鍵立構中心數量：0

14、不確定化學鍵立構中心數量：0

15、共價鍵單元數量：3