- कैल्शियम हाइड्राइड के भौतिक और रासायनिक गुण
- प्रतिक्रिया और खतरों
- हैंडलिंग और भंडारण
- उपयोग और अनुप्रयोग
- देसी एजेंट
- हाइड्रोजन का उत्पादन
- अपचायक कारक
- कैल्शियम हाइड्राइड के उपयोग में नुकसान
- संदर्भ
कैल्शियम हाइड्राइड सूत्र CaH2, जो क्षारीय पृथ्वी हाइड्राइड बनाता है की एक रासायनिक यौगिक है। इस रासायनिक यौगिक में कैल्शियम और दो हाइड्राइड आयनों के बीच दो आयनिक बंधन होते हैं, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है।
यह एक खारा हाइड्राइड है, जिसका अर्थ है कि इसकी संरचना नमक के समान है। इसकी क्रिस्टलीय संरचना लीड क्लोराइड (कोटूननाइट खनिज) के समान होती है जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।
चित्र 1: कैल्शियम हाइड्राइड की संरचना
चित्रा 2: कैल्शियम हाइड्राइड की क्रिस्टल संरचना
सभी क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुएं हाइड्राइड लवण बनाती हैं। रसायन विज्ञान में, एक हाइड्राइड हाइड्रोजन का आयन है, एच- या, अधिक सामान्यतः, यह एक यौगिक है जिसमें एक या एक से अधिक हाइड्रोजन केंद्रों में न्यूक्लियोफिलिक होता है, कम या बुनियादी गुण होते हैं।
ऐसे यौगिकों में जिन्हें हाइड्राइड माना जाता है, हाइड्रोजन परमाणु एक अधिक इलेक्ट्रोपोसिटिव तत्व या समूह से जुड़ा होता है।
इसे 300 और 400 डिग्री सेल्सियस के बीच के तापमान पर कैल्शियम और हाइड्रोजन पर प्रतिक्रिया करके उत्पादित किया जा सकता है। कैल्शियम हाइड्राइड तैयार करने का एक और तरीका हाइड्रोजन और धातु सोडियम के साथ मिलकर कैल्शियम क्लोराइड को गर्म करना है। प्रतिक्रिया निम्नानुसार होती है:
CaCl2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl
इस प्रतिक्रिया में, कैल्शियम (Ca) और हाइड्रोजन (H) कैल्शियम हाइड्राइड का एक अणु बनाते हैं जबकि सोडियम परमाणु क्लोरीन के साथ मिलकर सोडियम क्लोराइड (NaCl) के अणु बनाते हैं।
कैल्शियम हाइड्राइड का उत्पादन मैग्नीशियम (Mg) के साथ कैल्शियम ऑक्साइड (CaO) को कम करके भी किया जा सकता है। हाइड्रोजन की उपस्थिति में प्रतिक्रिया की जाती है। यह प्रतिक्रिया मैग्नीशियम ऑक्साइड (MgO) भी पैदा करती है। नीचे इस रासायनिक प्रतिक्रिया का सूत्र दिया गया है:
काओ + एमजी + एच 2 → सीएएच 2 + एमजीओ
कैल्शियम हाइड्राइड के भौतिक और रासायनिक गुण
कैल्शियम हाइड्राइड एक ऑर्थोरोम्बिक संरचना के साथ क्रिस्टल का एक सेट है जो शुद्ध होने पर सफेद होते हैं। आम तौर पर, इसे इस रूप में पाया जाना दुर्लभ है, इसलिए इसमें भूरा रंग होता है। इसमें एक विशिष्ट गंध का अभाव है। इसकी उपस्थिति आंकड़ा 3 (रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री, 2015) में दिखाई गई है।
चित्रा 3: कैल्शियम हाइड्राइड की उपस्थिति
इसका आणविक भार 42.094 g / mol है, इसमें 816 डिग्री सेंटीग्रेड का गलनांक और 1.70 g / ml का घनत्व है। यदि यह पानी में घुल जाता है, तो यह हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है, हाइड्रोजन का उत्पादन करता है। यह शराब के साथ प्रतिक्रिया भी करता है (नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी इन्फॉर्मेशन।, एसएफ)।
प्रतिक्रिया और खतरों
कैल्शियम हाइड्राइड एक स्थिर रसायन है, हालांकि यह पानी या नमी के लिए अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है। पानी के संपर्क में, यह ज्वलनशील हाइड्रोजन गैसों को छोड़ता है जो सहज रूप से प्रज्वलित कर सकते हैं।
इसे एक विस्फोटक यौगिक माना जाता है। टेट्राहाइड्रोफुरान के साथ एक प्रतिक्रिया में गर्म होने पर, यह एक विस्फोट का कारण बन सकता है। जब क्लोरेट, हाइपोक्लोराइट, ब्रोमेट, पोटेशियम परक्लोरेट के साथ मिलाया जाता है, तो यह गर्मी, घर्षण के प्रति संवेदनशील हो जाता है और विस्फोटक हो जाता है (कैल्शियम हाइड्राइड 7789-78-8, 2016)।
जब चांदी के फ्लोराइड को कैल्शियम हाइड्राइड के साथ कुचल दिया जाता है, तो द्रव्यमान गरमागरम हो जाता है। क्लोरीन, ब्रोमीन या आयोडीन के साथ हाइड्राइड के मजबूत हीटिंग से असंगति होती है।
विभिन्न ब्रोमेट्स के साथ हाइड्राइड का मिश्रण, उदाहरण के लिए बेरियम ब्रोमेट या क्लोरेट्स, उदाहरण के लिए बेरियम क्लोरेट और पोटेशियम जैसे कि परक्लोरेट्स, पीसने पर फट जाते हैं। यदि यह घर्षण के अधीन है तो CaH2 सिल्वर फ्लोराइड के साथ असंगत रूप से प्रतिक्रिया करता है।
इस यौगिक को एक निष्क्रिय वातावरण के तहत संभाला जाना चाहिए। यदि ठीक से नहीं संभाला जाता है, तो यह प्रयोगशाला कर्मियों, पहले उत्तरदाताओं और रासायनिक अपशिष्ट संचालकों (प्रयोगशाला सुरक्षा, 2013 के लिए यूसी केंद्र) के स्वास्थ्य और सुरक्षा के लिए एक गंभीर खतरा पैदा कर सकता है।
त्वचा या आंखों के संपर्क के मामले में बेहद खतरनाक है, क्योंकि यह एक अड़चन है। त्वचा के साथ संपर्क के मामले में बहुत खतरनाक है क्योंकि यह संक्षारक हो सकता है।
यह अंतर्ग्रहण और साँस लेना के मामले में भी खतरनाक है। ऊतक क्षति की मात्रा संपर्क की लंबाई पर निर्भर करती है। आंखों के संपर्क में कॉर्निया क्षति या अंधापन हो सकता है।
त्वचा के संपर्क में सूजन और फफोले हो सकते हैं। धूल के साँस लेना जठरांत्र या श्वसन पथ की जलन का उत्पादन करेगा, जो जलने, छींकने और खाँसने की विशेषता होगी।
गंभीर ओवरएक्सपोजर फेफड़ों की क्षति, घुटन, बेहोशी और यहां तक कि मृत्यु का कारण बन सकता है। आंख की सूजन में लाली, पानी आना और खुजली की विशेषता है। त्वचा की सूजन खुजली, छीलने, लालिमा या कभी-कभी फफोले से होती है।
बार-बार निचले स्तर की आंख के संपर्क में आने से आंखों में जलन हो सकती है। बार-बार त्वचा का संपर्क स्थानीय त्वचा के विनाश, या जिल्द की सूजन का कारण बन सकता है।
धूल का बार-बार साँस लेना सांस की जलन या फेफड़ों की क्षति की अलग-अलग डिग्री पैदा कर सकता है। बार-बार या लंबे समय तक धूल में सांस लेने से पुरानी सांस की जलन हो सकती है (सामग्री सुरक्षा डेटा शीट कैल्शियम हाइड्राइड एमएसडीएस, 2005)।
आंखों के संपर्क के मामले में, उन्हें कम से कम 15 मिनट के लिए बहुत सारे पानी के साथ तुरंत कुल्ला करना चाहिए, कभी-कभी ऊपरी और निचली पलकें उठाना।
त्वचा के संपर्क के मामले में, दूषित कपड़ों और जूतों को हटाते समय कम से कम 15 मिनट तक भरपूर पानी से तुरंत कुल्ला करें।
घूस के मामले में, उल्टी को प्रेरित नहीं किया जाना चाहिए। एक जहर नियंत्रण केंद्र को बुलाया जाना चाहिए। यह सलाह दी जाती है कि एक्सपोज़र की जगह को छोड़ दें और तुरंत सड़क पर चले जाएं।
साँस लेने के मामले में, यदि साँस लेना मुश्किल है, तो ऑक्सीजन की आपूर्ति करना आवश्यक है। यदि पीड़ित ने पदार्थ निगल लिया है या सांस नहीं ली है, तो मुंह से मुंह को पुनर्जीवन नहीं दिया जाना चाहिए।
कृत्रिम श्वसन को एक तरह से वाल्व या अन्य उपयुक्त श्वसन चिकित्सा उपकरण के साथ लगे पॉकेट मास्क की सहायता से प्रेरित किया जाना चाहिए। सभी मामलों में, चिकित्सा ध्यान तुरंत प्राप्त किया जाना चाहिए।
हैंडलिंग और भंडारण
यौगिक को गर्मी से दूर एक सूखे कंटेनर में रखा जाना चाहिए। इसे इग्निशन के स्रोतों से दूर रखा जाना चाहिए। धूल में सांस नहीं ली जानी चाहिए। इस उत्पाद में पानी नहीं जोड़ा जाना चाहिए
अपर्याप्त वेंटिलेशन के मामले में, उपयुक्त श्वसन उपकरण जैसे कि फिल्टर मास्क पहनें। एक्सपोज़र की स्थिति में, चिकित्सा की तलाश करें और जहां संभव हो, लेबल प्रदर्शित करें। त्वचा और आंखों के संपर्क से बचाएं।
ज्वलनशील सामग्री, सामान्य रूप से, एक अलग सुरक्षा अलमारी या भंडारण कक्ष में संग्रहीत की जानी चाहिए। कंटेनर को कसकर बंद रखें।
ठंडी और अच्छी हवादार जगह पर रखें। बिजली की चिंगारी से बचने के लिए सामग्री वाले सभी उपकरण जमीन पर होने चाहिए। कंटेनर को सूखा और ठंडे स्थान पर रखा जाना चाहिए।
यह एक गैर-ज्वलनशील पदार्थ है। हालांकि, इस रासायनिक परिसर के चारों ओर आग से लड़ने के दौरान अग्निशामकों को उपयुक्त उपकरण पहनने चाहिए।
कैल्शियम हाइड्राइड के आसपास आग बुझाने के लिए पानी का उपयोग करना कभी भी उचित नहीं है। सूखी रेत, साथ ही साथ सोडियम क्लोराइड और सोडियम कार्बोनेट जैसे यौगिकों का उपयोग इस उद्देश्य के लिए किया जा सकता है।
कैल्शियम हाइड्राइड मलबे को हटाने के लिए, सरगर्मी करते समय नाइट्रोजन वायुमंडल के तहत प्रत्येक ग्राम हाइड्राइड के लिए 25 मिलीलीटर मेथनॉल जोड़कर विघटित होना चाहिए।
प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद, पानी की समान मात्रा को जलीय कैल्शियम मेथॉक्साइड यौगिक में मिलाया जाता है और बहुत सारे पानी (राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद, 1995) के साथ नाली में डाल दिया जाता है।
उपयोग और अनुप्रयोग
देसी एजेंट
पोटेशियम हाइड्राइड एक अपेक्षाकृत सौम्य नाशक है। इस कारण से, सोडियम, पोटेशियम और सोडियम धातु मिश्र धातुओं जैसे अधिक प्रतिक्रियाशील एजेंटों की तुलना में इस यौगिक का उपयोग एक डेसीसेंट के रूप में सुरक्षित है। पानी के साथ प्रतिक्रिया निम्नानुसार है:
सीएएच 2 + 2 एच 2 ओ → सीए (ओएच) 2 + 2 एच 2
इस प्रतिक्रिया, हाइड्रोजन (गैस) और सीए (ओएच) 2 (एक जलीय मिश्रण) के हाइड्रोलिसिस उत्पादों को निस्पंदन, आसवन या विघटन की प्रक्रिया के बाद रासायनिक विलायक से अलग किया जा सकता है।
यह रासायनिक यौगिक कई बुनियादी सॉल्वैंट्स जैसे कि अमाइन और पाइरिडाइन के लिए एक प्रभावी अड़चन है। कभी-कभी अधिक प्रतिक्रियाशील desiccants का उपयोग करने से पहले सॉल्वैंट्स को पूर्व-शुष्क करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है।
हाइड्रोजन का उत्पादन
1940 के दशक में, यह यौगिक व्यापार नाम "हाइड्रॉलिथ" के तहत हाइड्रोजन के स्रोत के रूप में उपलब्ध था।
इसका उपयोग लंबे समय तक हाइड्रोजन के स्रोत के रूप में किया गया है। यह अभी भी विभिन्न प्रयोगों, उन्नत ईंधन कोशिकाओं और बैटरी अनुप्रयोगों (अमेरिकी तत्वों, एसएफ) के लिए प्रयोगशालाओं में शुद्ध हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है।
मौसम के गुब्बारों को फुलाए जाने के एक सुरक्षित और सुविधाजनक साधन के रूप में दशकों से यौगिक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
प्रयोगों के लिए अत्यधिक शुद्ध हाइड्रोजन की छोटी मात्रा का उत्पादन करने के लिए प्रयोगशालाओं में नियमित रूप से इसका उपयोग किया जाता है। डीजल ईंधन की नमी की गणना CaH2 के साथ उपचार के बाद विकसित हाइड्रोजन से की जाती है।
अपचायक कारक
जब इन धातुओं के पाउडर को तैयार करने के लिए 600 और 1000 डिग्री सेंटीग्रेड, जिरकोनियम ऑक्साइड, नाइओबियम, यूरेनियम, क्रोमियम, टाइटेनियम, वेनेडियम और टैंटलम को गर्म किया जा सकता है, तो धातु में कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग किया जा सकता है धूल का।
निम्न प्रतिक्रिया दर्शाती है कि कैल्शियम हाइड्राइड एक कम करने वाले एजेंट के रूप में कैसे कार्य करता है:
TiO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti
कैल्शियम हाइड्राइड के उपयोग में नुकसान
यह रासायनिक यौगिक अक्सर सुखाने वाले एजेंट के रूप में पसंदीदा विकल्प है; हालाँकि, इसके कुछ नुकसान भी हैं:
-इस यौगिक की सुखाने की क्रिया धीमी है, क्योंकि यह किसी भी विलायक में घुलनशील नहीं है जिसके साथ यह हिंसक प्रतिक्रिया नहीं करता है।
-यह पाउडर मिश्रित कई सॉल्वैंट्स के साथ असंगत है। क्लोरोकार्बन के साथ उनकी प्रतिक्रिया भी विस्फोट का कारण बन सकती है।
-यह सॉल्वैंट्स को डीऑक्सीजनेट करने के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता, क्योंकि यह घुलित ऑक्सीजन को निकालने में सक्षम नहीं है।
-कैल्शियम हाइड्राइड और कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के बीच विभेदक उनके समान दिखावे के कारण काफी मुश्किल है।
संदर्भ
- अमेरिकी तत्व। (एस एफ)। कैल्शियम हाइड्राइड। Americanelements.com से लिया गया: americanelements.com
- कैल्शियम हाइड्राइड 7789-78-8। (2016)। Chemicalbook.com से लिया गया: chemicalbook.com
- कैल्शियम हाइड्राइड। (एस एफ)। केमिस्ट्री सीखने वाले से लिया गया: chemistrylearner.com
- सामग्री सुरक्षा डेटा शीट कैल्शियम हाइड्राइड MSDS। (2005, 10 अक्टूबर)। Sciencelab.com से लिया गया: Sciencelab.com
- बायोटेक्नोलॉजी सूचना के लिए राष्ट्रीय केंद्र। (एस एफ)। पबकेम कम्पाउंड डेटाबेस; CID = 105052। Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov से पुनर्प्राप्त: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov।
- राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद। (उनीस सौ पचानवे)। प्रयोगशाला में व्यावहारिक अभ्यास: रसायन का संचालन और निपटान। वाशिंटन: नेशनल एकेडमी प्रेस।
- रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री। (2015)। कैल्शियम हाइड्राइड आईडी 94784। chemspider.com से लिया गया: chemspider.com।
- प्रयोगशाला सुरक्षा के लिए यूसी केंद्र। (2013, 18 जनवरी)। मानक संचालन प्रक्रिया कैल्शियम हाइड्राइड। Chemengr.ucsb.edu से लिया गया: chemengr.ucsb.edu