Polvere di calce sodata, noto anche come calce sodica, CAS 8006-28-8, la formula molecolare CaHNaO2 è una polvere bianca o beige. Sciolto e poroso, è una miscela di ossido di calcio (CaO, circa 75%), acqua (H2O, circa 20%), idrossido di sodio (NaOH, circa 3%) e idrossido di potassio (KOH, circa 1%). Utilizzato principalmente come essiccante (con ossido di calcio come agente essiccante), può essere utilizzato per essiccare gas neutri come l'ossigeno, nonché gas alcalini come l'ammoniaca. Può anche essere utilizzato per assorbire gas acidi come l'anidride carbonica e l'anidride solforosa. Se è presente solo idrossido di sodio, questo essiccante non può essere utilizzato a temperature più elevate perché l'idrossido di sodio reagisce con la vetreria più comunemente utilizzata in laboratorio (composta principalmente da silice), corrodendo lo strumento. In laboratorio, il riscaldamento della calce sodica e dell'acetato di sodio (acetato di sodio) con CO2 può produrre una piccola quantità di metano, producendo carbonato di sodio e metano.
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Formula chimica |
C4H5NOS |
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Messa esatta |
115 |
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Peso Molecolare |
115 |
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m/z |
115 (100.0%), 117 (4.5%), 116 (4.3%) |
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Analisi elementare |
C, 41.72; H, 4.38; N, 12.16; O, 13.89; S, 27.84 |
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Sintesipolvere di calce sodata: bruciare il carbonato di calcio puro analitico a 900 º C per produrre ossido di calcio fresco. Aggiungilo alla soluzione acquosa trasparente di idrossido di sodio (grado puro) con densità relativa di 1,13 sotto intensa agitazione per la reazione di digestione e controlla il rapporto tra la soluzione acquosa di idrossido di calcio e di idrossido di sodio in modo che sia 70 g:65 ml. Dopo la reazione di digestione, il prodotto viene essiccato a 200-250 º C, frantumato e setacciato.
La calce sodata (numero CAS: 8006-28-8), come miscela di idrossido di sodio (NaOH) e ossido di calcio (CaO), svolge un ruolo insostituibile in molti campi come l'industria, la medicina, la protezione ambientale e la ricerca scientifica grazie alle sue proprietà chimiche uniche (come forte alcalinità, capacità di assorbimento dell'anidride carbonica) e proprietà fisiche (come granuli bianchi, solubili in acqua).
1. Assorbimento dell'anidride carbonica e purificazione del gas
Una delle sue funzioni principali è l’efficiente assorbimento dell’anidride carbonica, che lo rende un materiale chiave per il trattamento dei gas industriali
Anestesia e sistema respiratorio: nelle macchine per anestesia medica, come assorbitore di anidride carbonica, la CO ₂ espirata dai pazienti viene convertita in carbonato di sodio e acqua attraverso reazioni chimiche (come 2NaOH+CO ₂ → Na ₂ CO ∝+H ₂ O) per garantire la sicurezza dei gas inalati. La sua efficienza di assorbimento può raggiungere oltre il 99% e il design granulare può ridurre la resistenza al flusso d'aria.
Immersioni e spazi confinati: la calce sodata viene utilizzata per mantenere l'aria pulita nei sottomarini o nelle miniere. Ad esempio, ogni chilogrammo di calce sodata può assorbire circa 200 litri di CO₂, allungando notevolmente il tempo di lavoro sicuro in un ambiente chiuso.
Trattamento dei gas di scarico industriali: in settori come quello chimico e metallurgico, la calce sodata rimuove SO₂ e CO₂ dai gas di scarico attraverso la tecnologia di desolforazione a secco. Ad esempio, nelle centrali elettriche alimentate a carbone-, l'efficienza di desolforazione può raggiungere l'85%-90%, riducendo al tempo stesso la corrosione delle apparecchiature da parte dei gas acidi.
2. Trattamento e addolcimento dell'acqua
Si tratta di una tecnologia classica nel trattamento delle acque industriali, che rimuove gli ioni di calcio e magnesio dall'acqua e riduce la durezza aggiungendo calce (Ca (OH) ₂) e carbonato di sodio (Na ₂ CO3).
Trattamento a freddo: a temperatura ambiente, la durezza dell'acqua viene ridotta a 0,5-0,8 millimoli per litro facendo reagire Ca (HCO ∝) ₂+Ca (OH) ₂ → 2CaCO ∝↓+2H ₂ O, adatto per il pretrattamento dell'acqua potabile.
Trattamento termico: ad una temperatura elevata di 100 gradi, la durezza dell'acqua viene ridotta a 0,1-0,2 millimoli per litro facendo reagire Mg (HCO ∝) ₂+2Ca (OH) ₂ → Mg (OH) ₂ ↓+2CaCO ∝↓+2H ₂ O, che è ampiamente utilizzato per addolcire l'acqua della caldaia e prevenire l'effetto termico calo di efficienza causato dal ridimensionamento.
Caso applicativo: una determinata acciaieria utilizza la calce sodata termica per trattare l'acqua di raffreddamento circolante, prolungando la durata delle apparecchiature del 30% e risparmiando sui costi di manutenzione di oltre un milione di yuan all'anno.
3. Fusione e flottazione dei metalli
Svolge un ruolo importante nell'estrazione e nella raffinazione dei metalli:
Desolforazione fuori forno: nel processo di produzione del ferro, iniettando calce sodata (Na ₂ CO3+CaO) nel ferro fuso, le impurità come lo zolfo possono essere rimosse e il tasso di desolforazione può raggiungere oltre il 90%.
Ad esempio, dopo che un'acciaieria in Svezia ha adottato questa tecnologia, la qualità dell'acciaio è notevolmente migliorata, soddisfacendo le esigenze di produzione-di fascia alta.
Regolatore di flottazione: nella flottazione del minerale di piombo-zinco, la calce sodata viene utilizzata come regolatore del pH per controllare il pH del liquame e migliorare il recupero dei minerali facendo reagire Na ₂ CO ∝+H ₂ SO ₄ → Na ₂ SO ₄+CO ₂ ↑+H ₂ O. La ricerca ha dimostrato che può aumentare il recupero del piombo del 5% -8%.
4. Materie prime e intermedi chimici
È la materia prima fondamentale per vari prodotti chimici:
Produzione di idrossido di sodio: facendo reagire Ca (OH) ₂+Na ₂ CO ∝ → 2NaOH+CaCO ∝↓, è possibile preparare idrossido di sodio di elevata purezza-per l'uso in settori quali la fabbricazione della carta, il tessile, la stampa e la tintura.
Preparazione della polvere decolorante: la calce reagisce con il cloro gassoso (2Ca (OH) ₂+2Cl ₂ → CaCl ₂+Ca (ClO) ₂+2H ₂ O) per produrre polvere decolorante, che viene utilizzata per la disinfezione dell'acqua del rubinetto e per lo sbiancamento dei tessuti.
Produzione di carburo di calcio: la calce reagisce con il coke in un forno elettrico (CaO+3C → CaC ₂+CO ↑) per produrre carburo di calcio (carburo di calcio), che viene ulteriormente sintetizzato in acetilene per la produzione di materiali come plastica e gomma.
Ambito medico: strumenti ausiliari dall'emergenza alla gestione delle malattie croniche
1. Anestesia e supporto respiratorio
La calce sodata viene utilizzata come assorbente dell'anidride carbonica nelle macchine per anestesia per garantire la sicurezza dei pazienti che inalano gas:
Principio di funzionamento: mediante reazioni chimiche, la CO₂ viene convertita in carbonato di sodio e acqua, evitando l'acidosi respiratoria causata da elevate concentrazioni di CO₂.
Vantaggi clinici: rispetto ad altri assorbenti come la calce al litio, la calce sodata ha un costo inferiore e un'efficienza di assorbimento stabile ed è ampiamente utilizzata in anestesia generale e terapia intensiva.
2. Cura e disinfezione delle ferite
La forte alcalinità della calce sodata le conferisce un effetto battericida:
Trattamento delle ferite: nella medicina sul campo,polvere di calce sodatapuò essere utilizzato per l'emostasi e la disinfezione temporanea, riducendo il rischio di infezione.
Disinfezione degli strumenti: dopo essere stato preparato in una soluzione alcalina, può uccidere efficacemente batteri e virus e viene utilizzato per la pulizia preliminare degli strumenti chirurgici.
3. Sintesi di farmaci e stabilizzanti
Come mezzo di reazione o stabilizzante nella produzione di farmaci:
Produzione di antibiotici: durante la fermentazione della penicillina, la calce sodata viene utilizzata per regolare il valore del pH del terreno di coltura, promuovere la crescita batterica e la sintesi del prodotto.
Rilascio del farmaco: come materiale di supporto, la calce sodata può controllare la velocità di rilascio del farmaco e migliorarne l'efficacia. Ad esempio, nelle compresse a rilascio-prolungato, il rilascio prolungato del farmaco si ottiene attraverso una lenta dissoluzione.
Protezione ambientale: un ponte dal controllo dell'inquinamento al riciclaggio delle risorse
1. Trattamento delle acque reflue
Rimozione di metalli pesanti e sostanze acide dalle acque reflue mediante reazione di neutralizzazione e precipitazione:
Trattamento delle acque reflue acide: calce sodata viene aggiunta alle acque reflue e il pH viene regolato su neutro facendo reagire 2NaOH+H ₂ SO ₄ → Na ₂ SO ₄+2H ₂ O, mentre gli ioni di metalli pesanti (come Pb ² ⁺, Cd ² ⁺) vengono precipitati.
Caso applicativo: una determinata fabbrica di galvanica utilizza calce sodata per trattare le acque reflue contenenti cromo, ottenendo un tasso di rimozione degli ioni di cromo superiore al 95% e rispettando gli standard nazionali di scarico.
2. Desolforazione dei fumi
Per ridurre le emissioni di SO ₂ nelle centrali elettriche-alimentate a carbone:
Principio di funzionamento: facendo reagire Ca (OH) ₂+SO ₂ → CaSO ∝↓+H ₂ O, SO ₂ viene convertito in precipitato di solfito di calcio, ulteriormente ossidato in solfato di calcio (gesso), ottenendo l'utilizzo delle risorse.
Vantaggi tecnici: rispetto alla desolforazione umida, il metodo della calce sodata presenta attrezzature più semplici e costi di investimento inferiori, rendendolo adatto per centrali elettriche di piccole e medie-dimensioni.
3. Trattamento dei rifiuti solidi
Utilizzato per stabilizzare il terreno e i rifiuti contaminati da metalli pesanti:
Bonifica del suolo: applicazione di calce sodata nel terreno acido per neutralizzare l'acidità e fissare i metalli pesanti (come Pb e Cd) facendo reagire CaO+H ₂ SO ₄ → CaSO ₄+H ₂ O, riducendone la biodisponibilità.
Trattamento dei rifiuti pericolosi: dopo la miscelazione con residui di rifiuti contenenti cromo, la calce sodata può formare composti stabili per impedire agli ioni di cromo di migrare nelle acque sotterranee.
1. Indicatori chimici
L'alcalinità della calce sodata la rende una materia prima per gli indicatori acido-base:
Preparazione delle strisce reattive per pH: immergendole in una soluzione di calce sodata, è possibile realizzare un'ampia gamma di strisce reattive per pH per il rilevamento rapido dell'acidità e dell'alcalinità della soluzione.
Reazione cromatica: in condizioni specifiche, la calce sodata reagisce con alcuni coloranti organici per produrre composti colorati caratteristici per l'analisi quantitativa.
2. Scienza dei materiali
Svolgono un ruolo chiave nello sviluppo di nuovi materiali:
Materiali termocromici: i materiali che cambiano colore sensibili alla temperatura possono essere preparati drogando calce sodata per l'uso in tessuti intelligenti o sensori di temperatura.
Materiali fotocromatici: i derivati della calce sodata subiscono cambiamenti strutturali sotto l'esposizione alla luce, ottenendo una conversione del colore reversibile e vengono applicati nella tecnologia anti-contraffazione e nei campi di archiviazione ottica.
3. Accumulo di energia
Come elettrolita o additivo nella tecnologia delle batterie:
Batterie agli ioni di litio: gli elettroliti modificati con calce sodata possono migliorare la stabilità del ciclo della batteria e prolungarne la durata.
Batteria agli ioni di sodio: come additivo per il materiale dell'elettrodo positivo, la calce sodata può migliorare la conduttività degli ioni di sodio e migliorare le prestazioni della batteria.
1. Miglioramento del suolo
Migliorare la qualità del suolo regolando il pH e integrando elementi di calcio:
Bonifica del terreno acido: nelle aree di coltivazione economica come piantagioni di tè e frutteti, l'applicazione di calce sodata può aumentare il pH del terreno da 4,5 a 6,0-6,5, migliorando significativamente la resa del raccolto.
Integrazione di calcio: il calcio contenuto nella calce sodata è un elemento chiave nella formazione delle pareti cellulari delle piante e la carenza di calcio può portare a una crescita stentata del raccolto. La ricerca ha dimostrato che l'applicazione razionale della calce sodata può aumentare la resa del raccolto del 10% -20%.
2. Prevenzione e controllo di parassiti e malattie
Le proprietà alcaline della calce sodata le conferiscono effetti insetticidi e antibatterici:
Controllo dei nematodi: l'applicazione di calce sodata al terreno può uccidere i nematodi radicali e ridurre i danni alle radici delle colture.
Inibizione dei funghi: spruzzare una soluzione di calce sodata sulle foglie delle colture può prevenire e controllare malattie fungine come la muffa grigia e l'oidio.
3. Smaltimento dei rifiuti agricoli
Utilizzato per la lavorazione del letame zootecnico e della paglia colturale:
Accelerazione del compostaggio: l'aggiunta di calce sodata può aumentare la temperatura di compostaggio, accelerare la decomposizione della materia organica e abbreviare il ciclo di compostaggio.
Controllo degli odori: può neutralizzare l'ammoniaca generata durante il processo di compostaggio e ridurre l'inquinamento ambientale.
1. Pulizie domestiche
L'alcalinità della calce sodata la rende un potente detergente:
Dragaggio della conduttura: mescolare la calce sodata con acqua calda e versarla nella fogna, che può sciogliere olio e capelli e dragare la conduttura.
Pulizia del forno: cospargerepolvere di calce sodatasulla parete interna del forno, riscaldarlo e reagire con macchie d'olio per pulirlo facilmente.
2. Trasformazione alimentare
Come regolatore di acidità nell’industria alimentare:
Produzione di pasticceria: il bicarbonato di sodio (bicarbonato di sodio, un derivato della calce sodata) reagisce con sostanze acide per produrre CO ₂, rendendo la pasta soffice.
Produzione di bevande: utilizzato per regolare il valore del pH delle bevande gassate per garantire un gusto stabile.
3. Protezione della sicurezza
Svolge un ruolo importante nella lotta antincendio e nel primo soccorso:
Agente estinguente: la calce sodata può coprire la superficie dei combustibili, isolare l'ossigeno e viene utilizzata per estinguere gli incendi dovuti al petrolio.
Trattamento di emergenza: negli incidenti con ustioni chimiche, la soluzione di calce sodata può essere utilizzata per neutralizzare le sostanze acide e ridurre le lesioni.
Condizioni di stoccaggio nessuna restrizione, Granuli morfologici, Colore bianco, Solubile in acqua, Sensibile all'aria e all'umidità, Stabile Incompatibile con acidi, acqua, fluoro, cloroformio, tricloroetilene., Parola di avvertenza pericolo, Descrizione del pericolo h318-h314-h335, Precauzioni p260-p280-p303+p361+p353-p304+p340+p310-p305+ p351+p338-p310-p260h-p301+p330+p331-p405-p501a, Segnale di merci pericolose C, Codice categoria di pericolo 34-35-37, Istruzioni di sicurezza 26-36/37/39-45, Trasporto di merci pericolose n. UN 1907 8/pg 3, WGK Germania 1, TSCA Sì, Classe di pericolo 8, Gruppo di imballaggio III
I componenti principali dipolvere di calce sodata: ossido di calcio (Cao, circa 75%), idrossido di sodio (NaOH, circa 3%), idrossido di potassio (KOH, circa 1%), acqua (H2O, circa 20%). La calce alcalina industriale è pietra alcalina calcinata (ovvero Na2CO3 · NaHCO3 · 2H2O, calcare ricco di potassio e sodio) per ottenere prodotti Na2O · Cao o K2O · Cao, che vengono concentrati in soda caustica chiarificando la soluzione acquosa. Appartiene alle merci pericolose, quindi è opportuno notare durante l'imballaggio e lo stoccaggio che per la calce alcalina vengono generalmente utilizzati sacchi di plastica intrecciata a tre- strati da 25 kg, gli strati interno ed esterno sono sacchetti di plastica intrecciata e lo strato intermedio è un sacchetto interno di plastica. La soda caustica in scaglie è classificata come merce alcalina corrosiva di categoria 8.2 nella classificazione e marcatura delle sostanze chimiche pericolose di uso comune (GB 13690-92), appartenente alla classe 8 delle merci pericolose, con codice di pericolo 1823. Classificazione e numero di merci pericolose: merci alcaline corrosive, con il numero 82501. Deve essere conservata in un magazzino o capannone ventilato e asciutto. Il contenitore dell'imballaggio deve essere completo e sigillato. Non deve essere immagazzinato e trasportato insieme a sostanze infiammabili e acidi. Prestare attenzione alla resistenza all'umidità e alla pioggia durante il trasporto. In caso di incendio per spegnere l'incendio è possibile utilizzare acqua, sabbia ed estintori vari, ma i vigili del fuoco devono prestare attenzione alla corrosività della soda caustica disciolta nell'acqua. Durante il funzionamento, è necessario indossare dispositivi di protezione in caso di contatto significativo con la calce alcalina. Gli indumenti da lavoro o i berretti devono essere realizzati in tela di cotone o materiali sintetici adeguati. Gli operatori devono indossare abiti da lavoro, maschere, occhiali protettivi, guanti di gomma, grembiuli di gomma, stivali lunghi di gomma e altri articoli di protezione del lavoro durante il lavoro. Sulla pelle deve essere applicato un unguento neutro e idrofobo.
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