Пероксид кальция

Пероксид кальция — бинарное неорганическое соединение кальция и кислорода с формулой CaO₂. Белый порошок. Является производным пероксида водорода.

Пероксид кальция
Общие
Систематическое наименование	Пероксид кальция
Традиционные названия	Перекись кальция, перкальцит
Хим. формула	CaO2
Физические свойства
Состояние	Белый порошок
Молярная масса	72,08 г/моль
Плотность	2,92 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	разл. 275 °C
Классификация
Рег. номер CAS	1305-79-9
PubChem	14779
Рег. номер EINECS	215-139-4
SMILES	[Ca+2].[O-][O-]
InChI	InChI=1S/Ca.O2/c;1-2/q+2;-2 LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N
Кодекс Алиментариус	E930
RTECS	EW3865000
ChEBI	48233
ChemSpider	14096 и 21241462
Безопасность
ЛД50	>5000 мг/кг
Токсичность	не токсичен
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

Действием пероксида водорода на суспензию гидроксида кальция:

$\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{50}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{a}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Ca(OH)_{2}+H_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {50^{o}C}}\ CaO_{2}\downarrow +2\ H_{2}O}}$ 

при проведении реакции в охлаждённых водных растворах получается кристаллогидрат CaO₂•8H₂O.

Физические свойстваПравить

Пероксид кальция образует белые мелкие кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа I 4/mmm, параметры ячейки a = 0,501 нм, c = 0,592 нм, Z = 2.

Кристаллогидрат пероксида кальция CaO₂•8H₂O — блестящий белый порошок с плотностью 1,672 г/см³ тетрагональной сингонии, пространственная группа P 4/mcc, параметры ячейки a = 0,621 нм, c = 1,100 нм, Z = 2.

Химические свойстваПравить

• При нагревании разлагается:

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{a}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{250}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{380}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2\ CaO_{2}\ \xrightarrow {250-380^{o}C} \ 2\ CaO+O_{2}}}$ 

• Медленно разлагается горячей водой:

$\mathsf{C}\mathsf{a}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathsf{50}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{60}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {CaO_{2}+2\ H_{2}O\ \xrightarrow {50-60^{o}C} \ Ca(OH)_{2}+H_{2}O_{2}}}$ 

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{a}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2CaO_{2}+2\ H_{2}O\ \xrightarrow {100^{o}C} \ 2Ca(OH)_{2}+O_{2}\uparrow }}$ 

• Взаимодействует с кислотами:

$\mathsf{C}\mathsf{a}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {CaO_{2}+2\ HCl\ {\xrightarrow {\ }}\ CaCl_{2}+H_{2}O_{2}}}$ 

• В присутствии кислорода способен окислить оксид хрома(III) до хромата кальция:

$\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{a}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{500}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{r}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {4CaO_{2}+2Cr_{2}O_{3}+O_{2}\ \xrightarrow {500^{o}C} \ 4CaCrO_{4}}}$ 

ПрименениеПравить

Пероксид кальция благодаря своим окислительным и нейтрализующим свойствам и абсолютной экологической безопасности конечных продуктов применяется во многих отраслях народного хозяйства. Пероксидные композиции обычно применяются с содержанием 30-70% активного вещества (CaO₂).

В рыбоводстве – в качестве источника кислорода для аэрации водоёмов, в целях предотвращения зимних и летних заморов рыбы, а также перевозке малька и живой рыбы. Для санации донных отложений и снижения патогенной микрофлоры водоёма.

В аграрной промышленности – для аэрации почвы, улучшения всхожести семян, ускорения роста растений.  Для быстрого регулирования pH почвы и торфогрунтов. Эффективен против картофельной и галловой нематод. Безопасный обеззараживатель почвы. Консервант для длительного хранения овощей и фруктов. Ингредиент для капсулирования семян.

В птицеводстве – как стимулятор роста птицы, для увеличения её биомассы, увеличения яйценоскости и улучшения качества скорлупы. Для обеззараживания кормов.

В животноводстве – для откорма молодняка, повышения резистентности животных, снижения заболеваемости. Как антидиарейное и антистрессовое средство.

В экологии – для безопасной эффективной очистки и утилизации промышленных и бытовых сточных вод, как нейтрализатор ионов тяжёлых металлов, нефтепродуктов и других органических соединений. Как один из компонентов фильтров для подготовки питьевой воды, удаляет катионы железа, марганца, некоторых других металлов. Ускоряет процессы перегнивания, устраняет неприятные запахи, дезодорирует иловые карты.  Нейтрализует розливы гептила, обеззараживает радиоактивные отходы. Применяется для очистки и переработки вторичных отходов ПВХ.

В производстве полисульфидных полимеров – в качестве стабилизатора для полимеров и сополимеров при хранении, является инициатором полимеризации, улучшает адгезионные свойства к стеклу под воздействием УФ-излучения, является компонентом термопластичных смол. Пероксид кальция является вулканизующим агентом при изготовлении каучуков, придавая эластические свойства.

В косметической промышленности – как антибактериальный компонент широкого спектра действия. Может добавляться в гели, пасты, лосьоны и т.д.

В металлургической промышленности – как источник кислорода в алюмотермических и других металлургических процессах. Добавки СаО₂ позволяют регулировать температурный режим процесса, делают более лёгкой операцию отделения шлака от металла, способствуют снижению дефектов в изделии. Пероксид кальция входит в составы для извлечения цветных и благородных металлов в металлургии цветных металлов. 

В целлюлозно-бумажной промышленности – для отбеливания бумаги. При этом во много раз сокращается потребление воды.  

В хлебопечении – как улучшитель пшеничной муки высшего, первого, второго сорта, выпечке подовых изделий. Пероксид кальция укрепляет консистенцию теста, уменьшает расплываемость и увеличивает упругость теста. Увеличивается пористость хлеба, уменьшается его кислотность, улучшается вкус.  

Биологическая роль и физиологические действиеПравить

Перекись кальция по степени воздействия на организм человека относится к 4-му классу опасности (малоопасные вещества). По всей видимости, пероксид кальция неядовит для живых организмов.

ЛитератураПравить

• Рипан, Р. Неорганическая химия : Химия металлов / Р. Рипан, И. Четяну. — М. : Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.
• Кальция пероксид // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редколл.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Гладышев, Н. Ф. Пероксидные соединения кальция / Н. Ф. Гладышев, Т. В. Гладышев, Д. Г. Лемешева … [и др.]. — М. : Спектр, 2013. — Т. 1. — 215 с.
• Артëмов, А. В. Пероксид кальция — перспективный промышленный продукт / А. В. Артëмов, Т. А. Трипольская, И. В. Похабова … [и др.] // Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д. И. Менделеева). — 2008. — Т. LII, № 2. — С. 136–139.