超氧化鈣

超氧化鈣是一種化學品,是是含有超氧離子(超氧根離子,O2−)的一類化合物,是氧氣分子的單電子還原產物,分子式是Ca(O2)2。

簡介

Ca(O2)2
超氧化物是含有超氧離子(超氧根離子,O2−)的一類化合物,是氧氣分子的單電子還原產物,廣泛存在於自然界中。 Sawyer, D. T. Superoxide Chemistry, McGraw-Hill, doi|10.1036/1097-8542.669650超氧離子是一個自由基,一個氧原子帶有一個未成對電子,與氧氣分子一樣呈順磁性。
化學
超氧化物中,氧的氧化態為-1/2,O2−的O-O鍵長為1.33Å(氧氣中為1.21Å,O22−中為1.49Å)。按O-O鍵級排序,O2中鍵級為2,O2−中鍵級為1.5,O22−中的鍵級為1。
鹼金屬超氧化物CsO2、RbO2、KO2可由金屬與氧氣直接反應製備,NaO2的製備則需過氧化鈉與氧氣加壓反應,單質直接反應得到的超氧化鈉約占10%。 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.它們都是橙黃色的穩定固體,與水迅速反應歧化。反應中的O2−為強布朗斯特鹼,先與質子反應生成超氧酸(HO2,pKa約為4.88)。
2 O2− + 2 H2O → O2 + H2O2 + 2 OH−
其他製備超氧化物的方法包括:
氧氣低溫氧化金屬的液氨溶液。超氧化鋰就可通過此法製得。
通過鹼金屬氫過氧化物的過氧化氫合物分解製得,如2NaOOH·H2O2及相應的鉀化合物分解可分別得到NaO2和KO2。
鹼土金屬中,鋇和鈣的超氧化物Ba(O2)2、Ca(O2)2也已製得。Mg、Zn、Cd的超氧化物僅以很小濃度,以固溶體的形式存在於相應的過氧化物中。
固態超氧化物加熱時分解,與二氧化碳反應經由過氧碳酸鹽中間體,最終得到氧氣和碳酸鹽。超氧化鉀可用作空間飛船和潛艇中的供氧劑。
2NaO2 → Na2O2 + O2

用途及性質

主要用途:用於建築,並用於製造電石、液鹼、漂白粉(製取:氯氣通入石灰乳2Cl2 + 2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O)和石膏。實驗室用於氨氣的乾燥和醇的脫水等 。 用 途:氧化鈣用於鋼鐵、農藥、醫藥、非鐵金屬、肥料、製革、制氫氧化鈣,實驗室 氨氣的乾燥和醇脫水等。 氧化鈣還可通過與水反應來產生大量的熱,常用於自動加溫包裝。虎門銷煙時,當時林則徐一為防止廢氣,二為避免鴉片污染土壤,就採用向水中加入鴉片和氧化鈣的方法來分解鴉片。 工藝流程 碳酸鈣加鹽酸→酸解→加氨水中和→靜置沉澱→過濾→加碳酸氫鈉反應→碳酸鈣脫水→乾燥→煅燒→篩選→包裝→氧化鈣 氧化鈣是生產電石的重要原料,將氧化鈣和一起在電爐中熔化,生成碳化鈣,即電石。 CaO + 3C =高溫= CaC2 + CO↑ 易與水反應,形成Ca(OH)2,製作鹼性乾燥劑。方程式為:Cao + H2O == Ca(OH)2 該反應放出大量的熱。
性質:超氧化鈣化學式CaO2,分子量72.08。白色或微黃色粉末。難溶於水。溶於酸生成過氧化氫: CaO2+2H+→Ca2+ + H2O2
常用作殺菌劑、防腐劑。由鈣鹽溶液跟過氧化鈉或氧化鈣與過氧化氫作用製得
Ca+Na2O2→2Na+CaO2
CaO+H2O2+7H2O→CaO2·8H2O
與水反應生成氧氣,多用於空運觀賞魚
2CaO2+2H2O→2Ca(OH)2+O2↑
CaO2投入稀鹽酸,可以和水以及稀鹽酸反應。與水反應生成Ca(OH)2,為微溶物。一些CaO2與HCl反應直接生成CaCl2。如果稀鹽酸過量,與水反應生成Ca(OH)2也會繼續與HCl反應,生成CaCl2。
綜上,應該可以溶於稀鹽酸。但是否能完全溶解完,則取決於當時溫度(Ca(OH)2的溶解度與溫度有密切關係),以及HCl是否足量。
化學方程式:CaO2+2H2O=Ca(OH)2+O2↑
2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
離子方程式可參見上述式子寫
特別提醒:2011年2月11日衛生部等六部委發布通告,自2011年5月1日起,禁止在麵粉生產中添加過氧化苯甲醯、超氧化鈣,食品添加劑生產企業不得生產、銷售食品添加劑過氧化苯甲醯、超氧化鈣。

包裝儲運

1.運輸注意事項:起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與易燃物或可燃物、酸類、食用化學品等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。雨天不宜運輸;
2.儲存注意事項:儲存於陰涼、通風的庫房。庫內濕度最好不大於85%。包裝必須完整密封,防止吸潮。應與易(可)燃物、酸類等分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

緊急處理

吸入:迅速脫離現場至新鮮空氣處。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。
誤食:誤服者用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。
皮膚接觸:立即脫去被污染衣著,先用植物油和礦物油清洗,再用大量流動清水沖洗。就醫。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

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