碱石灰简介和用途
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名词解释
碱石灰干燥剂(其中氧化钙起到干燥作用),可用来干燥中性气体比如氧气.同时也可以用来吸收酸性气体,如二氧化碳、二氧化硫。如果只有氢氧化钠存在,这种干燥剂将不能在较高温度下使用,因为氢氧化钠可以与实验室最常用的玻璃仪器(主要成分为二氧化硅)发生反应腐蚀仪器。实验室制取少量甲烷可以用碱石灰和乙酸钠(醋酸钠)共热,生成碳酸钠和甲烷。
化学成分
碱石灰的主要成分:氧化钙CaO,大约75%),氢氧化钠(NaOH,大约3%),和氢氧化钾(KOH,大约1%),水(H2O,大约20%)。(高中教材中的氧化钙与氢氧化钠和水是碱石灰的代替品)
工业碱石灰是煅烧碱石(即Na2CO3·NaHCO3·2H2O,富钾钠的石灰石)获得
Na2O.CaO或K2O.CaO产品,澄清水溶液浓缩制成烧碱.
在不同化学反应中起的作用不同:
碳酸盐加热分解能产生CO2,只有(NH4)2CO3或NH4HCO3,其分解产生的混合气体通过碱石灰后,CO2和H2O被吸收,可得到纯净的NH3。(起干燥作用)
运用其干燥作用能实现气体除杂,如NH₃(H₂O)
碱石灰还可以除去SO₂,H₂S,HCl,CO₂等酸性气体
初中常用的干燥剂有酸性\碱性\中性之分
干燥剂顾名思义就是用来干燥用的(中学常见的是干燥气体当然也可干燥液体,中学不常见),当然根据干燥剂的性质不同干燥的物质类型也不同.
常见的干燥剂(括号中为干燥剂的状态):
酸性干燥剂:浓硫酸(H₂SO₄),五氧化二磷(P₂O5)等;主要干燥酸性或中性气体
如SO₂,CO₂,CO,NO₂,O₂,NO,H₂,N₂
碱性干燥剂:碱石灰(CaO),NaOH等;主要干燥碱性或中性气体
如NH₃,CO,O₂,N₂,H₂,PH₃
中性干燥剂:CaCl₂(s),MgSO₄(s)等;这类干燥剂不常用因为很复杂,如CaCl₂(s),看上去好像不和酸性气体反应似乎可以干燥酸性气体,但它不能干燥卤化氢(HCl HBr),因会发生复杂的化学反应中学阶段没学;再者它也不能干燥NH₃,因它可以和NH₃形成复杂的络合物.总之这类干燥剂一般主要是干燥中性气体.
另:①,干燥剂的选择既要看干燥剂的性质还要看所干燥物质的性质,如浓硫酸是酸所以不能干燥碱性气体;另外浓硫酸还具有强氧化性,因此不能用来干燥还原性的物质如
H₂S,HI,HBr等
②对液体干燥剂来说一般装在洗气瓶中(气体从长管进,短管出).而固体干燥剂装在干燥管或U形管中。
错误认识
认为碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物是一种误解,可能源于"制碱石灰实验",即在氢氧化钠溶液中加入氧化钙,加热,制成碱石灰。碱石灰可以由氢氧化钠和氧化钙制成,只是代替,而没说就是二者。但考试的时候还是尽量写氢氧化钠和氧化钙的混合物。制备甲烷时,碱石灰中的生石灰并不参加反应,但生石灰可稀释混合物的浓度,使混合物疏松,使生成的甲烷易于外逸,同时也减少了固体NaOH在高温时跟玻璃的作用,防止试管爆裂.生石灰的吸水性可以防止NaOH的潮解.制备甲烷时碱石灰的作用是提供反应物NaOH和干燥剂(CaO)。
用途
烧碱在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要烧碱。使用烧碱最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱。工业用氢氧化钠应符合国家标准GB 209-93;工业用离子交换膜法氢氧化钠应符合国家标准GB/T11199-89;化纤用氢氧化钠应
符合国家标准GB11212-89;食用氢氧化钠应符合国家标准GB5175-85。
对人体的伤害
它对蛋白质有溶解作用,有强烈刺激性和腐蚀性。用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮损伤。小鼠腹腔内LD50:40mg/kg,兔经口LDLo:500mg/kg。粉尘刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;溅到皮肤上,尤其是溅到黏膜,可产生软痂,并能渗入深层组织,灼伤后留有瘢痕;溅入眼内,不仅损伤角膜,而且可使眼睛深部组织损伤,严重者可致失明;误服可造成消化道灼伤,绞痛、粘膜糜烂、呕吐血性胃内容物、血性腹泻,有时发生声哑、吞咽困难、休克、消化道穿孔,后期可发生胃肠道狭窄。
防护办法
大量接触碱石灰时应佩带防护用具,工作服或工作帽应用棉布或适当的合成材料制作。操作人员工作时必须穿戴工作服、口罩、防护眼镜、橡皮手套、橡皮围裙、长统胶靴等劳保用品。应涂以中性和疏水软膏于皮肤上。接触片状或粒状碱石灰时,工作场所应有通风装置,室内空气中最大允许浓度为中国MAC0.5毫克/米3(以NaOH计),美国ACGIH TLVC2毫克/米3。可能接触其粉尘时,必须佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时,佩戴空气呼吸器。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器,穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘。避免与酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。稀释或制备溶液时,应把碱加入水中,避免沸腾和飞溅。
包装储运
碱石灰的包装储运:
碱石灰一般采用25kg三层塑编袋,内层和外层为塑料编织袋,中间一层为塑料内膜袋。片碱被《常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)》划为第8.2类碱性腐蚀品,属八级危险品,危规编码:1823。应贮存在通风、干燥的库房或货棚内。包装容器要完整、密封。不得与易燃物和酸类共贮混运。运输过程中要注意防潮、防雨。失火时,可用水、砂土和各种灭火器扑救,但消防人员应注意水中溶入烧碱后的腐蚀性。
物化性质纯品为无色透明晶体,相对密度2.130。熔点318.4℃。沸点1390℃。市售烧碱有固态和液态两种:纯固体烧碱呈白色,有块装、片状、棒状、粒状,质脆;纯液体烧碱为无色透明液体。固体烧碱有很强的吸湿性。易溶于水,溶解时放热,水溶液呈碱性,有滑腻感;溶于乙醇和甘油;不溶于丙酮、乙醚。腐蚀性极强,对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用。与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢;与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应;与酸类起中和作用而生成盐和水。