بيروكسيد الكالسيوم (CaO2) هو مركب كيميائي يطلق الأكسجين عند ملامسته للماء. ويشيع استخدامه كعامل مؤكسد في التطبيقات الصناعية والزراعية، بما في ذلك معالجة التربة ومعالجة مياه الصرف الصحي.
| اسم الأيوباك | ثاني أكسيد الكالسيوم |
| الصيغة الجزيئية | CaO2 |
| CAS رقم | 1305-79-9 |
| المرادفات | فوق أكسيد الكالسيوم؛ بيروكسيد ثاني أكسيد الكالسيوم. سي بي |
| إنتشي | InChI=1S/Ca.O2/c;1-2/q+2;-2 |
خصائص بيروكسيد الكالسيوم
صيغة بيروكسيد الكالسيوم
الصيغة الكيميائية لبيروكسيد الكالسيوم هي CaO2، مما يدل على أن المركب يحتوي على ذرة كالسيوم واحدة وذرتين أكسجين. الصيغة هي تمثيل لتركيب المركب وهي مفيدة في تحديد الكتلة المولية وغيرها من خصائص المادة. يستخدم بيروكسيد الكالسيوم عادة كعامل مؤكسد في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية والزراعية، بما في ذلك معالجة التربة، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وإنتاج غاز الأكسجين.
بيروكسيد الكالسيوم الكتلة المولية
الكتلة المولية لبيروكسيد الكالسيوم، الممثلة بالصيغة الكيميائية CaO2، هي 72.077 جم/مول. الكتلة المولية هي كتلة مول واحد من المادة وتستخدم عادة للتحويل بين الكتلة والشامات في التفاعلات الكيميائية. معرفة الكتلة المولية لـ CaO2 مفيدة في تحديد كمية المادة اللازمة لتفاعل معين.
نقطة غليان بيروكسيد الكالسيوم
CaO2 مركب صلب وليس له نقطة غليان بالمعنى التقليدي. وبدلا من ذلك، فإنه يخضع للتحلل الحراري عند تسخينه، ويطلق غاز الأكسجين ويترك وراءه أكسيد الكالسيوم. تحدث هذه العملية عند درجات حرارة أعلى من 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت).
نقطة انصهار بيروكسيد الكالسيوم
تبلغ نقطة انصهار CaO2، وهي درجة الحرارة التي يتغير عندها من الحالة الصلبة إلى السائلة، حوالي 350 درجة مئوية (662 درجة فهرنهايت). ترجع نقطة الانصهار العالية هذه إلى الروابط الأيونية القوية بين ذرات الكالسيوم والأكسجين في المركب.
كثافة بيروكسيد الكالسيوم جم/مل
تبلغ كثافة CaO2 2.91 جم / مل. الكثافة هي مقياس لكمية الكتلة لكل وحدة حجم، وهي مفيدة في تحديد مقدار المساحة التي تشغلها المادة.
الوزن الجزيئي لبيروكسيد الكالسيوم
الوزن الجزيئي لـ CaO2 هو 72.077 جم / مول. يتم حساب هذه القيمة عن طريق إضافة الأوزان الذرية لجميع الذرات الموجودة في الصيغة الكيميائية لـ CaO2.
هيكل بيروكسيد الكالسيوم
يحتوي CaO2 على بنية بلورية حيث يكون كل أيون كالسيوم محاطًا بست ذرات أكسجين. تترتب ذرات الأكسجين في شكل رباعي السطوح حول أيون الكالسيوم، حيث يشكل كل أكسجين رابطة تساهمية مع أيون الكالسيوم. المركب له لون أبيض أو مصفر وغير قابل للذوبان في الماء.
| مظهر | بودرة بيضاء |
| كثافة محددة | 2.91 جم/سم3 |
| لون | أبيض أو مصفر |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | 72.077 جم/مول |
| كثافة | 2.91 جم/مل |
| نقطة الانصهار | ~350 درجة مئوية (662 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | يتحلل عند درجة حرارة أعلى من 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | لا يوجد |
| الذوبان في الماء | لا يتحلل في الماء |
| الذوبان | غير قابلة للذوبان في المذيبات العضوية |
| ضغط البخار | لا يوجد |
| كثافة بخار | لا يوجد |
| pKa | لا يوجد |
| الرقم الهيدروجيني | لا يوجد |
سلامة ومخاطر بيروكسيد الكالسيوم
يمثل CaO2 العديد من المخاطر المحتملة والمخاوف المتعلقة بالسلامة. وهو عامل مؤكسد ويمكن أن يسبب حرائق أو انفجارات عند ملامسته للمواد العضوية، مثل الزيوت أو الوقود. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتفاعل بعنف مع بعض الأحماض، مثل حمض الهيدروكلوريك. قد يسبب ملامسة العينين أو الجلد أو الجهاز التنفسي تهيجًا، كما قد يسبب ابتلاعه أو استنشاقه آثارًا صحية أكثر خطورة. من المهم التعامل مع CaO2 بعناية واتباع إجراءات السلامة المناسبة، بما في ذلك ارتداء الملابس والنظارات الواقية والعمل في منطقة جيدة التهوية.
| رموز الخطر | عامل مؤكسد، مهيج |
| وصف الأمان | تجنب ملامسة المواد العضوية، وارتداء الملابس والنظارات الواقية، والعمل في منطقة جيدة التهوية |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN1457 |
| رمز النظام المنسق | 2825.90.90 |
| فئة الخطر | 5.1 (العوامل المؤكسدة) |
| مجموعة التعبئة | ثالثا |
| تسمم | قد يسبب تهيجًا عند ملامسته للعين أو الجلد أو الجهاز التنفسي. قد يسبب آثارًا صحية أكثر خطورة في حالة ابتلاعه أو استنشاقه. |
طرق تصنيع بيروكسيد الكالسيوم
يمكن لطرق مختلفة تصنيع CaO2.
تتضمن الطريقة الشائعة تفاعل CaO مع بيروكسيد الهيدروجين في وجود الماء. تتضمن الطريقة الأخرى تفاعل Ca(OH)2 مع بيروكسيد الهيدروجين . وفي كلتا الحالتين، فإن الناتج الناتج هو CaO2 والماء.
تتضمن الطريقة الأخرى تفاعل Ca(OH)2 مع بيروكسيد الصوديوم. وهذا ينتج CaO2 وهيدروكسيد الصوديوم.
التفاعل بين CaCl2 وبيروكسيد الصوديوم مألوف أيضًا. وهذا ينتج CaO2 وكلوريد الصوديوم.
في المختبر، يمكن أيضًا إنتاج CaO2 من تفاعل معدن الكالسيوم مع غاز الأكسجين. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة ليست عملية للإنتاج على نطاق واسع بسبب ارتفاع تكلفة الكالسيوم المعدني.
استخدامات بيروكسيد الكالسيوم
CaO2 له العديد من الاستخدامات في عدة قطاعات. فيما يلي بعض التطبيقات الأكثر شيوعًا:
- الزراعة: تستخدم كمصدر للأكسجين في تنقية التربة وكمادة حافظة للمحاصيل.
- المعالجة البيئية: تستخدم لتعزيز المعالجة الحيوية للتربة والمياه الملوثة من خلال توفير إطلاق بطيء للأكسجين.
- صناعة المواد الغذائية: يستخدم كمضاف غذائي لتحسين جودة العجين وتبييض الدقيق.
- التخليق الكيميائي: يستخدم في إنتاج مواد كيميائية مختلفة، بما في ذلك H2O2 وستيرات الكالسيوم.
- إنتاج البوليمر: يستخدم كبادئ بوليمر في إنتاج البولي إيثيلين والمواد البلاستيكية الأخرى.
- معالجة المياه: يستخدم كمصدر لبيروكسيد الهيدروجين لمعالجة المياه، بما في ذلك التطهير ومكافحة الرائحة.
- التعدين: يستخدم كعامل تفجير في عمليات التعدين.
- صناعة النفط والغاز: تستخدم كمصدر للأكسجين لتعزيز استخلاص النفط ولإزالة الكبريتيدات والمركابتانات من مجاري النفط والغاز.
أسئلة:
س: هل يستطيع بيروكسيد الهيدروجين إذابة رواسب الكالسيوم في جسم الإنسان؟
ج: يمكن أن يكون بيروكسيد الهيدروجين فعالاً في إزالة رواسب Ca2+ في بعض الحالات، ولكن يجب استخدامه فقط تحت إشراف أخصائي الرعاية الصحية.
س: من أين يأتي بيروكسيد الكالسيوم؟
ج: تم اكتشاف CaO2 لأول مرة في أوائل القرن العشرين من قبل الكيميائي الفرنسي بول ساباتير.
س: ما هو بيروكسيد الكالسيوم؟
ج: CaO2 هو مسحوق أبيض أو مصفر يستخدم كمصدر للأكسجين في مختلف التطبيقات الصناعية والبيئية.
س: هل بيروكسيد الكالسيوم ملح؟
ج: لا، CaO2 ليس ملحًا. وهو مركب كيميائي يحتوي على الكالسيوم والأكسجين وأحيانا عناصر أخرى.
س: ما هو CaO2؟
ج: CaO2 هي الصيغة الكيميائية لبيروكسيد الكالسيوم.
س: ماذا يعني CaO2؟
ج: CaO2 هو اختصار للمركب الكيميائي بيروكسيد الكالسيوم.