Cal sodada en polvo, también conocida como cal sódica, CAS 8006-28-8, la fórmula molecular CaHNaO2 es un polvo blanco o beige. Suelto y poroso, es una mezcla de óxido de calcio (CaO, aproximadamente 75%), agua (H2O, aproximadamente 20%), hidróxido de sodio (NaOH, aproximadamente 3%) e hidróxido de potasio (KOH, aproximadamente 1%). Utilizado principalmente como desecante (con óxido de calcio como agente secante), se puede utilizar para secar gases neutros como el oxígeno, así como gases alcalinos como el amoníaco. También se puede utilizar para absorber gases ácidos como dióxido de carbono y dióxido de azufre. Si solo está presente hidróxido de sodio, este desecante no se puede usar a temperaturas más altas porque el hidróxido de sodio reaccionará con el material de vidrio más comúnmente utilizado en el laboratorio (compuesto principalmente de sílice), corroyendo el instrumento. En el laboratorio, calentar cal sódica y acetato de sodio (acetato de sodio) con CO puede producir una pequeña cantidad de metano, produciendo carbonato de sodio y metano.
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Fórmula química |
C4H5NOS |
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Masa exacta |
115 |
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Peso molecular |
115 |
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m/z |
115 (100.0%), 117 (4.5%), 116 (4.3%) |
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Análisis elemental |
C, 41.72; H, 4.38; N, 12.16; O, 13.89; S, 27.84 |
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Síntesiscal sodada en polvo: quemar el carbonato de calcio puro analítico a 900 ºC para obtener óxido de calcio fresco. Agréguelo a una solución acuosa transparente de hidróxido de sodio (grado puro) con una densidad relativa de 1,13 con agitación intensa para la reacción de digestión y controle la proporción de hidróxido de calcio a solución acuosa de hidróxido de sodio para que sea 70 g: 65 ml. Tras la reacción de digestión, el producto se seca a 200-250 ºC, se tritura y se tamiza.
La cal sodada (número CAS: 8006-28-8), como mezcla de hidróxido de sodio (NaOH) y óxido de calcio (CaO), desempeña un papel insustituible en muchos campos como la industria, la medicina, la protección del medio ambiente y la investigación científica debido a sus propiedades químicas únicas (como una fuerte alcalinidad, capacidad de absorción de dióxido de carbono) y propiedades físicas (como gránulos blancos, solubles en agua).
1. Absorción de dióxido de carbono y purificación de gases.
Una de sus funciones principales es la absorción eficiente de dióxido de carbono, lo que lo convierte en un material clave para el tratamiento de gases industriales.
Anestesia y sistema respiratorio: en las máquinas de anestesia médica, como absorbente de dióxido de carbono, el CO₂ exhalado por los pacientes se convierte en carbonato de sodio y agua mediante reacciones químicas (como 2NaOH+CO₂ → Na₂CO∝+H₂O) para garantizar la seguridad de los gases inhalados. Su eficiencia de absorción puede alcanzar más del 99% y el diseño granular puede reducir la resistencia al flujo de aire.
Buceo y espacios confinados: La cal sodada se utiliza para mantener el aire limpio en submarinos o minas. Por ejemplo, cada kilogramo de cal sodada puede absorber unos 200 litros de CO ₂, lo que prolonga significativamente el tiempo de trabajo seguro en un entorno cerrado.
Tratamiento de gases residuales industriales: en industrias como la química y la metalúrgica, la cal sodada elimina SO ₂ y CO ₂ de los gases de combustión mediante tecnología de desulfuración seca. Por ejemplo, en las centrales eléctricas alimentadas con carbón-, la eficiencia de desulfuración puede alcanzar entre el 85% y el 90%, al tiempo que se reduce la corrosión de los equipos por gases ácidos.
2. Tratamiento y ablandamiento del agua
Es una tecnología clásica en el tratamiento de aguas industriales, que elimina los iones de calcio y magnesio del agua y reduce la dureza añadiendo cal (Ca(OH)₂) y carbonato de sodio (Na₂CO3).
Tratamiento en frío: a temperatura ambiente, la dureza del agua se reduce a 0,5-0,8 milimoles por litro haciendo reaccionar Ca (HCO ∝) ₂+Ca (OH) ₂ → 2CaCO ∝↓+2H ₂ O, que es adecuado para el pretratamiento del agua potable.
Tratamiento térmico: a una temperatura alta de 100 grados, la dureza del agua se reduce a 0,1-0,2 milimoles por litro haciendo reaccionar Mg (HCO ∝) ₂+2Ca (OH) ₂ → Mg (OH) ₂ ↓+2CaCO ∝↓+2H ₂ O, que se usa ampliamente para ablandar el agua de la caldera y prevenir térmica Disminución de la eficiencia causada por el escalamiento.
Caso de aplicación: cierta planta siderúrgica utiliza cal sodada térmica para tratar el agua de refrigeración en circulación, lo que prolonga la vida útil del equipo en un 30% y ahorra costos de mantenimiento de más de un millón de yuanes por año.
3. Fundición y flotación de metales.
Desempeña un papel importante en la extracción y refinación de metales:
Desulfuración fuera del horno: en el proceso de fabricación de hierro, al inyectar cal sodada (Na ₂ CO3+CaO) en el hierro fundido, se pueden eliminar impurezas como el azufre y la tasa de desulfuración puede alcanzar más del 90 %.
Por ejemplo, después de que una acería en Suecia adoptara esta tecnología, la calidad del acero mejoró significativamente, satisfaciendo las necesidades de fabricación-de alto nivel.
Regulador de flotación: en la flotación de mineral de plomo-zinc, la cal sodada se utiliza como regulador de pH para controlar el pH de la suspensión y mejorar la recuperación de minerales al hacer reaccionar Na ₂ CO ∝+H ₂ SO ₄ → Na ₂ SO ₄+CO ₂ ↑+H ₂ O. Las investigaciones han demostrado que puede aumentar la recuperación de plomo entre un 5% y un 8%.
4. Materias primas e intermedios químicos.
Es la materia prima principal de diversos productos químicos:
Producción de hidróxido de sodio: Al hacer reaccionar Ca (OH) ₂+Na ₂ CO ∝ → 2NaOH+CaCO ∝↓, se puede preparar hidróxido de sodio de alta -pureza para su uso en industrias como la fabricación de papel, textiles e impresión y teñido.
Preparación de polvo blanqueador: La cal reacciona con cloro gaseoso (2Ca (OH) ₂+2Cl ₂ → CaCl ₂+Ca (ClO) ₂+2H ₂ O) para producir polvo blanqueador, que se utiliza para desinfectar el agua del grifo y blanquear textiles.
Producción de carburo de calcio: la cal reacciona con el coque en un horno eléctrico (CaO+3C → CaC ₂+CO ↑) para producir carburo de calcio (carburo de calcio), que luego se sintetiza en acetileno para la producción de materiales como plásticos y caucho.
Campo médico: herramientas auxiliares desde la emergencia hasta el manejo de enfermedades crónicas.
1. Anestesia y soporte respiratorio
La cal sodada se utiliza como absorbente de dióxido de carbono en máquinas de anestesia para garantizar la seguridad de los pacientes que inhalan gas:
Principio de funcionamiento: Mediante reacciones químicas, el CO₂ se convierte en carbonato de sodio y agua, evitando la acidosis respiratoria provocada por altas concentraciones de CO₂.
Ventajas clínicas: en comparación con otros absorbentes como la cal de litio, la cal sodada tiene un costo menor y una eficiencia de absorción estable, y se usa ampliamente en anestesia general y cuidados intensivos.
2. Cuidado y desinfección de heridas
La fuerte alcalinidad de la cal sodada le confiere un efecto bactericida:
Tratamiento de heridas: En medicina de campo,cal sodada en polvoSe puede utilizar para hemostasia y desinfección temporal, reduciendo el riesgo de infección.
Desinfección de instrumentos: después de prepararse en una solución alcalina, puede matar eficazmente bacterias y virus y se utiliza para la limpieza preliminar de instrumentos quirúrgicos.
3. Síntesis de fármacos y estabilizadores.
Como medio de reacción o estabilizador en la fabricación de medicamentos:
Producción de antibióticos: durante la fermentación de penicilina, se utiliza cal sodada para ajustar el valor del pH del medio de cultivo, promover el crecimiento bacteriano y la síntesis del producto.
Liberación de fármacos: como material portador, la cal sodada puede controlar la tasa de liberación del fármaco y mejorar la eficacia. Por ejemplo, en las tabletas de liberación sostenida-, la liberación sostenida del fármaco se logra mediante una disolución lenta.
Protección ambiental: un puente entre el control de la contaminación y el reciclaje de recursos
1. Tratamiento de aguas residuales
Eliminación de metales pesados y sustancias ácidas de las aguas residuales mediante reacción de neutralización y precipitación:
Tratamiento ácido de aguas residuales: se agrega cal sodada a las aguas residuales y el pH se ajusta a neutro haciendo reaccionar 2NaOH+H ₂ SO ₄ → Na ₂ SO ₄+2H ₂ O, mientras que los iones de metales pesados (como Pb ² ⁺, Cd ² ⁺) se precipitan.
Caso de aplicación: Cierta fábrica de galvanoplastia utiliza cal sodada para tratar aguas residuales que contienen cromo, logrando una tasa de eliminación de iones de cromo de más del 95% y cumpliendo con los estándares de descarga nacionales.
2. Desulfuración de gases de combustión
Para reducir las emisiones de SO ₂ en las centrales eléctricas-que funcionan con carbón:
Principio de funcionamiento: Al hacer reaccionar Ca (OH) ₂+SO ₂ → CaSO ∝↓+H ₂ O, SO ₂ se convierte en precipitado de sulfito de calcio y se oxida aún más a sulfato de calcio (yeso), logrando la utilización de recursos.
Ventajas técnicas: en comparación con la desulfuración húmeda, el método de cal sodada tiene equipos más simples y menores costos de inversión, lo que lo hace adecuado para plantas de energía pequeñas y medianas-.
3. Tratamiento de residuos sólidos
Se utiliza para estabilizar suelos y desechos contaminados con metales pesados:
Remediación de suelos: Aplicar cal sodada en suelos ácidos para neutralizar la acidez y fijar metales pesados (como Pb y Cd) haciendo reaccionar CaO+H ₂ SO ₄ → CaSO ₄+H ₂ O, reduciendo su biodisponibilidad.
Tratamiento de residuos peligrosos: Después de mezclar con residuos que contienen cromo, la cal sodada puede formar compuestos estables para evitar que los iones de cromo migren al agua subterránea.
1. Indicadores químicos
La alcalinidad de la cal sodada la convierte en una materia prima para indicadores ácido-base:
Preparación de tiras reactivas de pH: Al sumergirlas en una solución de cal sodada, se puede fabricar una amplia gama de tiras reactivas de pH para la detección rápida de la acidez y alcalinidad de la solución.
Reacción de color: en condiciones específicas, la cal sodada reacciona con ciertos tintes orgánicos para producir compuestos de color característicos para análisis cuantitativos.
2. Ciencia de los Materiales
Juega un papel clave en el desarrollo de nuevos materiales:
Materiales termocrómicos: Los materiales que cambian de color sensibles a la temperatura se pueden preparar dopando con cal sodada para su uso en textiles inteligentes o sensores de temperatura.
Materiales fotocromáticos: los derivados de cal sodada experimentan cambios estructurales bajo la exposición a la luz, logrando una conversión de color reversible y se aplican en la tecnología anti-falsificación y en los campos de almacenamiento óptico.
3. Almacenamiento de energía
Como electrolito o aditivo en la tecnología de baterías:
Baterías de iones de litio: los electrolitos modificados con cal sodada pueden mejorar la estabilidad del ciclo de la batería y prolongar la vida útil.
Batería de iones de sodio: como aditivo del material del electrodo positivo, la cal sodada puede mejorar la conductividad de los iones de sodio y mejorar el rendimiento de la batería.
1. Mejora del suelo
Mejorar la calidad del suelo ajustando el pH y suplementando elementos de calcio:
Remediación de suelos ácidos: en áreas de plantación de cultivos económicos, como jardines de té y huertos, la aplicación de cal sodada puede aumentar el pH del suelo de 4,5 a 6,0-6,5, mejorando significativamente el rendimiento de los cultivos.
Suplementos de calcio: el calcio de la cal sodada es un elemento clave en la formación de las paredes celulares de las plantas, y la deficiencia de calcio puede provocar un retraso en el crecimiento de los cultivos. Las investigaciones han demostrado que la aplicación racional de cal sodada puede aumentar el rendimiento de los cultivos entre un 10% y un 20%.
2. Prevención y control de plagas y enfermedades
Las propiedades alcalinas de la cal sodada hacen que tenga efectos insecticidas y antibacterianos:
Control de nematodos: la aplicación de cal sodada al suelo puede matar los nematodos agalladores y reducir el daño a las raíces de los cultivos.
Inhibición de hongos: rociar una solución de cal sodada sobre las hojas de los cultivos puede prevenir y controlar enfermedades fúngicas como el moho gris y el mildiú polvoriento.
3. Eliminación de residuos agrícolas
Se utiliza para procesar estiércol de ganado y paja de cultivos:
Aceleración del compostaje: agregar cal sodada puede aumentar la temperatura del compostaje, acelerar la descomposición de la materia orgánica y acortar el ciclo de compostaje.
Control de olores: Puede neutralizar el amoniaco generado durante el proceso de compostaje y reducir la contaminación ambiental.
1. Limpieza del hogar
La alcalinidad de la cal sodada la convierte en un potente agente limpiador:
Dragado de tuberías: mezcle cal sodada con agua caliente y viértala en la alcantarilla, que puede disolver el aceite y el cabello y dragar la tubería.
Limpieza del horno: Espolvorearcal sodada en polvoen la pared interior del horno, caliéntalo y reacciona con las manchas de aceite para limpiarlo fácilmente.
2. Procesamiento de alimentos
Como regulador de la acidez en la industria alimentaria:
Producción de pastelería: El bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio, un derivado de la cal sodada) reacciona con sustancias ácidas para producir CO ₂, lo que hace que la masa quede esponjosa.
Producción de bebidas: se utiliza para ajustar el valor del pH de las bebidas carbonatadas para garantizar un sabor estable.
3. Protección de seguridad
Desempeña un papel importante en la extinción de incendios y primeros auxilios:
Agente extintor de incendios: la cal sodada puede cubrir la superficie de los combustibles, aislar el oxígeno y se utiliza para extinguir incendios de petróleo.
Tratamiento de emergencia: en accidentes por quemaduras químicas, se puede utilizar una solución de cal sodada para neutralizar sustancias ácidas y reducir las lesiones.
Condiciones de almacenamiento sin restricciones, Pellets morfológicos, Color blanco, Soluble en agua, Sensible al aire y a la humedad, Estable Incompatible con ácidos, agua, flúor, cloroformo, tricloroetileno., Palabra de advertencia de peligro, Descripción de peligros h318-h314-h335, Precauciones p260-p280-p303+p361+p353-p304+p340+p310-p305+ p351+p338-p310-p260h-p301+p330+p331-p405-p501a, Señal de mercancías peligrosas C, Código de categoría de peligro 34-35-37, Instrucciones de seguridad 26-36/37/39-45, Transporte de mercancías peligrosas No. UN 1907 8/pg 3, WGK Alemania 1, TSCA Sí, Clase de peligro 8, Grupo de embalaje III
Los principales componentes decal sodada en polvo: óxido de calcio (Cao, aproximadamente 75%), hidróxido de sodio (NaOH, aproximadamente 3%), hidróxido de potasio (KOH, aproximadamente 1%), agua (H2O, aproximadamente 20%). La cal alcalina industrial es piedra alcalina calcinada (es decir, Na2CO3 · NaHCO3 · 2H2O, piedra caliza rica en potasio y sodio) para obtener productos Na2O · Cao o K2O · Cao, que se concentran en sosa cáustica clarificando la solución acuosa. Pertenece a mercancías peligrosas, por lo que se debe tener en cuenta durante el embalaje y almacenamiento que generalmente se utilizan bolsas tejidas de plástico de tres-capas de 25 kg para cal alcalina, las capas interior y exterior son bolsas tejidas de plástico y la capa intermedia es una bolsa interior de plástico. La soda cáustica en escamas está clasificada como mercancías corrosivas alcalinas de categoría 8.2 en la clasificación y marcado de productos químicos peligrosos de uso común (GB 13690-92), pertenecientes a mercancías peligrosas de clase 8, con código de peligro de 1823. Clasificación y número de mercancías peligrosas: mercancías corrosivas alcalinas, con el número de 82501. Debe almacenarse en un almacén o cobertizo ventilado y seco. El recipiente de embalaje deberá estar completo y sellado. No se almacenará ni transportará junto con productos inflamables y ácidos. Preste atención a la prueba de humedad y lluvia durante el transporte. En caso de incendio, se puede utilizar agua, arena y varios extintores para apagar el fuego, pero los bomberos deben prestar atención a la corrosividad de la soda cáustica disuelta en agua. Durante la operación, se debe usar equipo de protección en caso de una gran cantidad de contacto con cal alcalina. La ropa o gorros de trabajo deberán ser de tela de algodón o materiales sintéticos adecuados. Los operadores deben usar ropa de trabajo, máscaras, gafas protectoras, guantes de goma, delantales de goma, botas largas de goma y otros artículos de protección laboral cuando trabajen. Se debe aplicar una pomada neutra e hidrofóbica sobre la piel.
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