氧化钙

(化学物质)

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氧化钙(calcium oxide),是一种无机化合物,它的化学式是CaO,俗名生石灰。物理性质是表面白色粉末,不纯者为灰白色,含有杂质时呈淡黄色或灰色,具有吸湿性。 [1] 
中文名
氧化钙
英文名
calcium oxide
别    称
生石灰;煅烧石灰,煅石灰
化学式
CaO
分子量
56.077
CAS登录号
1305-78-8
EINECS登录号
215-138-9
熔    点
2572℃(2845K)
沸    点
2850℃(3123K)
水溶性
与水反应,生成微溶氢氧化钙
密    度
3.350g/cm^3
外    观
白色固体
闪    点
不可燃
应    用
干燥剂
安全性描述
较为安全
管制信息
不受管制
金属氧化数
II

氧化钙性质

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氧化钙物理性质

白色或带灰色块状或颗粒。溶于酸类、甘油和蔗糖溶液,几乎不溶于乙醇。相对密度3.32~3.35。熔点2572℃。沸点2850℃。折光率1.838。
氧化钙分子 氧化钙分子

氧化钙化学性质

氧化钙为碱性氧化物,对湿敏感。易从空气中吸收二氧化碳及水分。与水反应生成氢氧化钙(Ca(OH)2)并产生大量热,有腐蚀性。
CaO+H2O=Ca(OH)2

氧化钙稳定性

稳定

氧化钙危险标记

20(碱性腐蚀品)
生石灰(氧化钙)与水反应 生石灰(氧化钙)与水反应 [2]

氧化钙生产方法

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石灰石煅烧法
将石灰石粗碎至150mm,并筛除30~50mm以下的细渣。无烟煤或焦炭要求粒度在50mm 以下,其中所含低熔点灰分不宜过多,其无烟煤或焦炭的加入量为石灰石的7.5%~8.5%(重量)。将经筛选的石灰石及燃料定时、定量由窑顶加入窑内,于900~1200℃煅烧,再经冷却即得成品。在煅烧工序副产二氧化碳(CO₂)。其化学方程式为CaCO₃[△]→CaO+CO₂↑;
纯硝酸溶解大理石
将其煮沸驱除干净CO₂。向热溶液中加入石灰乳,过滤除去CuFeMg氢氧化物沉淀,加热滤液当其接近沸腾时通入CO₂产生Ca(HCO₃)₂,Ca(HCO₃)₂的量相当于加入的Ca(OH)₂的量。煮沸该溶液,Ca(HCO₃)₂即分解成碳酸钙沉淀,并携带痕量的Fe。滤液中的Ca(NO₃)₂经冷却后加入1/3体积的浓氨水和浓的(NH₄)₂CO₃则另有CaCO₃沉淀下来。将CaCO₃沉淀洗涤干燥,放在石英坩埚中在电炉上灼烧即得纯的氧化钙。若要制得高纯氧化钙,则应先将高纯硝酸钙与高纯碳酸铵合成碳酸钙:将沉淀精制后,先于烘箱中烘干,再经灼烧 ( 控制温度逐渐升高) ,于1000℃恒温8h,取出稍冷后,干燥保存,制得的产品为99.999%的高纯氧化钙。
碳酸钙煅烧法
先将碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙,再加入氨水进行中和,静置沉淀,过滤,再加入碳酸氢钠反应生成碳酸钙沉淀,经离心分离脱水,干燥后,进行煅烧,经粉碎,筛选,制得药用氧化钙成品。其化学方式
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
CaCl₂+2NH₃·H₂O=Ca(OH)₂+2NH₄Cl
Ca(OH)₂+NaHCO₃=CaCO₃+NaOH+H₂O
CaCO₃[△]=CaO+CO₂↑;

氧化钙用途

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1、可作填充剂,例如:用作环氧胶黏剂的填充剂;
2、用作分析试剂,气体分析时用作二氧化碳吸收剂,光谱分析试剂,高纯试剂用于半导体生产中的外延、扩散工序,实验室氨气的干燥及醇类脱水等。
3、用作原料,可制造电石、纯碱漂白粉等,也用于制革、废水净化,氢氧化钙及各种钙化合物;
4、可用作建筑材料、冶金助熔剂,水泥速凝剂,荧光粉的助熔剂;
5、用作植物油脱色剂,药物载体,土壤改良剂和钙肥;
6、还可用于耐火材料、干燥剂 [1] 
7、可配制农机1、2号胶和水下环氧胶黏剂,还用作与2402树脂预反应的反应剂;
8、用于酸性废水处理及污泥调质;
9、还可用作锅炉停用保护剂,利用石灰的吸湿能力,使锅炉水汽系统的金属表面保持干燥,防止腐蚀,适用于低压、中压、小容量汽包锅炉的长期停用保护;
10、可以和水反应制备氢氧化钙,反应方程式:CaO+H₂O=Ca(OH)₂,属于化合反应

氧化钙安全措施

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氧化钙防护措施

呼吸系统防护:可能接触其粉尘时,建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。
眼睛防护:必要时,戴化学安全防护眼镜
防护服:穿防酸碱工作服。
手防护:戴橡皮手套。
其它:工作场所禁止吸烟、进食和饮水,饭前要洗手。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。 [3] 

氧化钙泄漏处理

泄漏:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴自吸过滤式防尘口罩,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。
小量泄漏:避免扬尘,用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。
大量泄漏:喷雾状水控制粉尘,保护人员。 [3] 

氧化钙灭火方法

燃烧性:不燃
灭火剂:干粉、二氧化碳、砂土。 [3] 

氧化钙紧急处理

吸入:迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
误食:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
皮肤接触:立即脱去被污染衣着,先用植物油和矿物油清洗,再用大量流动清水冲洗。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水冲洗并就医。 [3] 

氧化钙毒理学资料

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氧化钙健康危害

侵入途径:吸入、食入。
健康危害:本品属碱性氧化物,与人体中的水反应,生成强碱氢氧化钙并放出大量热,有刺激和腐蚀作用。对呼吸道有强烈刺激性,吸入本品粉尘可致化学性肺炎。对眼和皮肤有强烈刺激性,可致
氧化钙粉末 氧化钙粉末
灼伤。口服刺激和灼伤消化道。长期接触本品可致手掌皮肤角化、皲裂、指变形(匙甲)。

氧化钙环境行为

危险特性:与酸类物质能发生剧烈反应。具有较强的腐蚀性。
燃烧(分解)产物:氧化钙。
能刺激黏膜,引起喷嚏,特别是能使脂肪皂化,由皮肤吸收水分、溶解蛋白质、刺激及腐蚀组织。 [4] 

氧化钙注意事项

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1、氧化钙长时间在空气中暴露会吸收二氧化碳变成粉末状碳酸钙,起不到清塘消毒的作用。因此生石灰最好现买现用,且选择块状较轻、不含杂质的为好。若一次用不完剩下的生石灰用塑料袋扎口密封保存。
2、氧化钙要加入浆后趁热泼洒,忌将残渣倒入池中,以免池鱼误食而死亡,更不可将整块石灰扔到池中进行水体消毒。
3、氧化钙忌与氮肥同时施用。生石灰遇水生成大量的OH-,使NH₄++OH-≒NH₃·H₂O平衡向右进行,氨水含量高易引起鱼类氨中毒。同理,池水中氨氮含量高于1.2毫克/升时,也不宜放用生石灰。另外施铵态氮肥后隔一周后方可使用生石灰,切忌混用。
4、氧化钙不能和磷肥混用。施磷肥无机磷在pH为6.5~7.5时主要以HPO₄2-、H₂PO₄-形式存在,若与生石灰混用在pH大于7.5时,会发生反应生成Ca(PO₄)₂,使有效磷易形成钙盐沉淀而损失。一般施生石灰后至少隔10~15天方可施磷肥。
5、氧化钙不能和漂白粉、强氯精等卤素类药物混用。因为漂白粉等为酸性药物,生石灰为碱性药物,若混用则酸碱中和,直接降低消毒功效。
6、氧化钙忌与敌百虫同时施用。因为生石灰遇水生成氢氧化钙,而在弱碱性条件下,敌百虫会发生化学反应生成敌敌畏,其毒性会增强10倍,且残留期大大延长。
7、不宜与有机络合物混用。水溶性的有机络合物与钙离子生成不溶性的络合物,降低络合物疗效。 [3] 
8、不能和硫酸铜等同时使用。水体中氢氧根离子的增加会导致铜离子的减少,大大降低硫酸铜的功效。同理,生石灰不能和钙、镁、重金属盐混用。

氧化钙安全风险

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氧化钙安全术语

S25Avoid contact with eyes.
避免眼睛接触。
S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of oil and seek medical advice.
不慎与眼睛接触后,请立即用大量植物油冲洗并征求医生意见。
S36/37/39Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴适当的防护服、手套和护目镜或面具。
S45In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)
若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。sourny [5] 

氧化钙风险术语

R34 Causes burns.
引起灼伤。 [5] 

氧化钙含量测定

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有效氧化钙的测定有如下两种方法:蔗糖法原理氧化钙在水中的溶解度很小,20℃时溶解度为1.29g加入蔗糖就可使之成溶解度大的蔗糖钙,再用酸滴定蔗糖钙中的氧化钙的含量,反应如下: C12H22O11+CaO+2H2O─→C12H12O11CaO+2H2O
C12H22O22O11CaO+2H2O+2HCl→C11H22O11+CaCl2+3H2O
试剂蔗糖:化学纯。酸:0.5mol/l标准溶液。酚酞指示剂。
操作迅速精确称取0.4~0.5g研成细粉的试样,置于250ml具有磨口玻塞的锥形瓶中,加入4g化学纯蔗糖及小玻球12~20粒,再加入新煮沸而已冷却的蒸馏水40ml。塞紧瓶塞。摇动15min,以酚酞为指示剂,用0.5mol/l酸标准溶液滴定至红色恰好消失,并在30s内不再现红色为止。
计算按下式计算有效氧化钙的含量:
CaO(%)=2.8NV/W
式中:N──酸标准溶液的浓度;V──滴定时所耗用的酸标准液的量(ml);W──试样量(g)。
注意事项测定时,不应使氧化钙生成碳酸钙,所以要用新煮沸过而尽量除去二氧化碳的蒸馏水,以免氧化钙溶于水后生成的氢氧化钙进一步与二氧化碳作用生成碳酸钙,使消耗的酸标准溶液量偏低。再者,因蔗糖只与氧化钙作用,而不与碳酸钙作用,所以称量试样要迅束,否则氧化钙会吸收空气中的二氧化碳变成碳酸钙,导致结果偏低。 [6] 
酸量法原理有效氧化钙溶于水后生成氢氧化钙,可用酸滴定氢氧化钙,从而测出有效氧化钙的含量。反应如下:
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2+2HCl─→CaCl2+2H2O
试剂0.1mol/l酸标准溶液。酚酞指示剂。测定方法准确称取研磨细的试样1g左右,置于烧杯内,加入刚煮沸过的蒸馏水约300ml,搅匀后全部转移至1000ml的容量瓶中,将瓶加塞不时摇动,约20min后冷却,再加入新煮沸已冷蒸馏水至刻度。混匀,过滤(过滤要迅速)。弃去最初100ml滤液,吸取50ml入锥形瓶中,以酚酞为指示剂,用0.1mol/l酸标准溶液滴定至红色消失且30秒不再出现即为终点。
计算CaO(%)=2.8NV/W
试中各项意义同蔗糖法。
注意事项所使用的蒸馏水必须重新煮沸过。过滤要迅速,以免氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳变为碳酸钙,而使结果偏低。 [6] 

氧化钙储存运输

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1、运输注意事项:起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与易燃物或可燃物、酸类、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。雨天不宜运输; [7] 
2、储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。库内湿度最好不大于85%。包装必须完整密封,防止吸潮。应与易(可)燃物、酸类等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 [5] 
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参考资料