Литература -->  Изомерия в производственном цикле 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [ 88 ] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163

ет Г замерзания -12,9°. При накаливании Ca(N03)2 разлагается на NOg, OgH CaO. Промышленное получение Са(КОз)2 в большом размере осуществляется на з-дах, фиксирую-пщх атмосферный азот по способу Биркелан-да и Эйде (см. Азотная кислота и Азотные удобрения); выпускаемый ими продукт- норвежская , или кальциевая, селитра - представляет собою технич. азотнокислый Са с большей И.71Й меньшей примесью основной соли 3 СаО NgOg (1 6)Н20; используется как удобрительн. средство. Чистый Са(ЫОз)2 получают растворением СаСОз в азотной кислоте и кристаллизацией; применяется в лабораториях для сушения двуокиси азота.

Гидрат окиси кальция, гидроокись кальция, Са(0И)2, белый порошок с уд. весом 2,08-2,34; растворимость при 0°- 1,7 8, при 80°-0,9 гв 1 л воды; раствор (и з-вестковая вода) имеет щелочные свойства [см. Известь (гашеная)].

Гидрид кальция, водор.оди-с т ы й кальций, СаНц, землисто-серая кристаллич. масса с уд. весом 1,7, разлагающаяся во влажном воздухе, нерастворимая без разложения ни в одном растворителе. Получается технически пропусканием водорода в расплавленный металлический Са; реакция идет с выделением тепла и заканчивается в несколько минут. Технич. продукт содержит около 84% чистого СаНа; используется в небольших размерах для получения водорода, так как легко и быстро реагирует с водой по ур-ию: ч

СаНг + 2 НгО = Са(ОН)г 4- 2 Н,.

Гидросульфит кальция, CaS204- 1,5 HgO, мелкие, растворимые в воде игольчатые кристаллы, при 120° частично теряющие воду. Получается: а) осаждением из крепких растворов гидросульфита натрия (NaaSgOi) и CaCl2 при 50-70° либо б) восстановлением концентрированного раствора .бисульфита кальция, Са(Н80з)г, цинковой пылью или электролитическим путем. CaSOi химически неустойчив; энергичный восстановитель (см. .Гидросульфит). Применяется (под маркой Редо ) на сахарных заводах, для отбелки сиропов.

Гипохлорит кальция (полный), хлорноватистокислый кальций, Са(0С1)2, полученный впервые в 1875 году, только в самые последние годы был детально изучен и стал вырабатываться как технический продукт. Это вещество является сильным окислителем и белящим средством, действующим подобно белильной извести (см.), но с гораздо большим содержанием активного хлора (до 95%). В С. Ш. А. Са(0С1)2 начали выпускать в продажу в форме прессованных таблеток, которые при растворении в воде дают готовый белильный раствор. Согласно Ам. П. 1481039 (1924 г.), гипохлорит Са состава Са(0С1)2 3 HgO получают, пропуская хлор при О-5° в водную суспензию СаСОз (30 кг на 1 т воды) до насыщения; образовавшийся раствор хлорноватистой кислоты экстрагируют эфиром, хлороформом или CCI4 при низкой температуре и обрабатывают Вытялску известковым молоком; осторожно выпаривая раствор, по- яучают гипохлорит Са в твердом виде. По японским данным, соединение гипохлорита

Са с известью дает устойчивый кристаллич. продукт-основной гипохлорит Са состава Са(ОС1)2 2Са(ОН)2, содержащий 40-48% активного С1 и также могущий служить белящим средством.

Кремнекислый кальций, силикат кальция (мета-), CaSiOg, в чистом виде м. б. получен сплавлением порошка кварца с известью или СаСОз; твердое нерастворимое вещество с f° ,> 1 400°; в природе находится в виде редко встречающихся минералов: во л ласт о пит а-CaSiOg, пломбири-та - Са8Юз-2Н20 и друг. В то же время СаЗЮз чрезвычайно распространен в земной коре как составная часть сложных силикатов, содержащих наряду с Са другие металлы (Na, К, Mg, А1), а наряду с кремнием-иногда также F, С1,Рили В (см. Силикаты). Эти природные материалы частью имеют самостоятельное технич. применение (слюды, цеолиты), частью служат для изготовления пластических масс (алюмосиликаты). Искусственно получаемые Са-со-держащие силикаты (стекло, цементы) обладают специфическими ценными свойствами, которые и определяют их значение в тех-Ш1ке (см. Силикатная промыгиленность и отдельные ее отрасли).

Марганцовокислый кальций, пер-лтанганат кальция, Са(Мп04)2-5Н20, кристаллич. соль красного цвета, очень легко растворимая в воде; насыщенный на холоду раствор имеет уд. в. 1,8. Получается электролизом марганцовистощелочных солей на аноде (с диафрагмой) в присутствии хлористого Са. Применяется для обеззараживания питьевой воды и для нек-рых реакций окисления; удобен тем, что при окислительном действии он переходит исключительно в нерастворимые вещества и не образует свободной щелочи:

Са(Мп04)г = 30 +МпОг + СаМпО .

Мышьяковокислый кальций, Саз(А804)2-ЗН20, белый мелкокристаллич. порошок, очень мало растворимый в воде. Получается из мышьяковой кислоты или ее щелочных солей действием гашеной извести или крепкого раствора CaCl2; аналогично м. б. получена и кислая соль CaHAsOi 2Нг0. 1?ехнич. способ приготовления мышьяково-кислого кальция состоит в осаждении его из раствора мышьяковокислого натрия известковым молоком (3-4 молекулы Са(0Н)2 на 2 молекулы Na3As04); при 4 мол. Са(0Н)2 получается основная соль Саз(А804)2 СаО, наименее растворимая. Перечисленные соли готовятся в промышленных размерах и применяются как инсектисиды для опы-ливания растительных культур. Продажный продукт содержит от 37 до 58% AS2O5, при чем количество As зОб в растворимой форме не должно превышать 0,75%. В Германии несколько фирм выпускают мышьяковокислый Са под названием эструмита . С. Щ. А, в 1924-26 гг. вырабатывали мышьяковокислый Са на 18 з-дах с общей продукцией в 43 625 ООО англ. фн. и выпускали его в продалсу по цене 5-7 центов за англ. фн.

Окись кальция, СаО, в чистом виде-белая аморфная или кристаллич. масса с уд. в. 3,1-3,4; ок.2 570°, f°, i. ок. 2 850°. Реагирует сводой с образованием



гидрата окиси, Са(0Н)2, и с кислотами-с образованием соответствующих солей. О получении и применении см. Жзеестъ (негаше-

Перекись кальция, CaOs-S HgO, - мелкие чешуйчатые кристаллы, очень мало растворимые в воде и спирте; при 130° теряет воду и дает безводную CaOg. Получается: а) приливанием известковой воды к холодному раствору перекиси водорода (Монд) или б) прессованием смеси перекиси натрия, NagOa- и сухой гашеной извести под высоким давлением, после чего масса выщелачивается водой при 0° для удаления NaOH и не-прореагировавшей части (Joubert). Находит применение в некоторых косметических и гигиенических препаратах.

Свинцовок и слый кальци й,1люм-бат кальция, Са2РЬ04, оранжевая или бурая кристаллич. масса, нерастворимая в холодной воде, разлагаемая горячей водой и кислотами. Получается прокаливанием смеси окиси свинца с СаСОз или известью при доступе воздуха. При нагревании в струе СО а плюмбат разлагается, образуя СаСОз, РЬО и кислород; твердый остаток, будучи прокален на воздухе, снова дает плюмбат; эти реакции предлагались в свое время для технического получения кислорода. CaPbOi применяется в спичечном производстве как составная часть массы для спичечных головок.

Сернокислый кальций, CaSOi- 2Н2О,-см. Гипс; CaSOi 0,5 HjO-см. Алебастр; безводный CaSOi-сш. Aieudpum.

Сульфит кальция, серн и стоки сл ы й кальций, Са80з-2 ИО, очень мало растворим в воде (1,2-2 г в 1 л при t° 15-Ь 100°); в растворах, содержащих SOg, растворимость повьппается вследстврш образования кислой соли. При 150° сульфит Са теряет всю кристаллизационную воду, при более высокой t° разлагается на Ca.S04 и CaS; на воздухе легко окисляется, превращаясь в CaS04. Получается пропусканием сернистого газа через СаСОз или гашеную известь в свинцовых камерах. Технич. значение имеет гл. обр. кислый сернистокис-лый Са, или бисульфит кальция, Са(Н80з)2, известный только в растворах; он готовится пропусканием SO2 (ипритных газов) через орошаемые водой башни, наполненные кусками известняка, или через батарею резервуаров с известковым молоком. По.тучаются растворы бисульфита Са крепостью 4-7° Вё; при плотности 7° Вё в 1 л раствора содерлштся 30 г SO2, непрочно связанного. Растворы бисульфита Са вырабатываются и потребляются целлюлозными з-дами в процессе получения сульфитной целлюлозы (см. Целлюлоза); иногда они перерабатываются на гидросульфит кальция.

Сульфид кальция, сернистый кальций, CaS, аморфный тугоплавкий белый порошок или желтоватая спекшаяся масса; уд. в. 2,8. Почти нерастворим в воде, но медленно выщелачивается ею, вследствие происходящего гидролиза с образовавшем Ca(SH)2 и Са(0Н)2. Получается прокаливанием измельченного гипса с углем или сернистого натрия с углекислым кальцием; вторая из этих реакций осуществляется в процессе получения соды по Леблану, где

CaS является побочным продуктом и составляет главную часть содовых остатков (иногда называемых известковой серной печенью ). На газовых заводах CaS образуется в очистной массе при очистке газа известью или лямминговой массой. При кипячении с водой и серой CaS дает оранжевые многосернистые соединения (п о л и с у л ь ф ид ы) CaSj и CaSg, растворимые в воде. Влажный CaS при лежании на воздухе окисляется, переходя постепенно в гипосульфит кальция, Са820з-Н20. В присутствии незначительного количества некоторых примесей прокаленный CaS способен фосфоресцировать (после предварительного освещения), вследствие чего он служит для изготовлениях фосфоресцируюпщх препаратов; яркость и оттенки свечения регулируются добавлением соединений некоторых металлов, например V, Bi, Mn. В кожевенной промышленности и в косметике CaS используется как депиляторий, т. е. как средство для удаления волосяного покрова с кожи. Ыечи- стый CaS, содовые остатки и отбросы газовых заводов в некоторых случаях подвергаются переработке на серу, сернистый газ и гипосульфит натрия или используются как источник сероводорода (напр. при технич. получении метиленового синего красителя).

Сульфгидрат (гидросульфид) кальция, Са (SH)2-6 Н2О, бесцветная или желтоватая кристаллич. масса, легко растворимая в воде и спирте; в 100 г воды растворяется до 400 г; получается пропусканием HgS в известковое.молоко; содерлштся в содовых остатках (см. выше); в нагретых растворах постепенно разлагается с вьще-лением HgS; при выпаривании досуха или сплавлении отщепляет HgS и переходит в сульфид, CaS. Применяется в текстильной промышленности для денитрации искусственного шелка. Основной сульфгидрат кальция, Ca(SH)(OH), применяется для очистки каменноугольного газа на газовых заводах (для удаления паров CS2).

Углекислый кальций, СаСОз, наиболее распространенное в природе К. с. Главнейшие минералогич. разновидности: известняки, мел, мрамор, известковый шпат (кальцит), арагонит. В чистом виде СаСОз получается осаждением из растворов хлористого Са и соды или пропусканием. углекислого газа в известковое молоко; этот продукт выпускается в продажу под названием осажденного мела. Осажденный СаСОз-аморфный или очень мелко кристаллич. белый порошок, уд. в. 2,715-2,934, почти нерастворимый в воде (при 16° 1 л воды растворяет 13 лез СаСОз); в воде, содержащей свободную углекислоту, заметно растворяется с образованием кислой соли Са(НСОз)2: при парциа.чьном давлении СО2 0,0005 atm, 1 л воды растворяет 74,6 мг СаСОз, при 0,984 afm-уже 1 086 мг (Г = 16°); при кипячении раствора кислая соль диссоциирует и вновь выпадает СаСОд (см. Нашпь котельная). При прокаливании СаСОз разлагается на СО2 и СаО; в кислотах легко растворяется с выделением COg. Осажденный СаСОз используется для изготовления зубных порошков и как дешевая белая краска; ввоз его в Россию до войны (1913 г.) дости-



гал 300 т. Природный СаСОд является сырьем для получения всех других К. с; огромные количества его расходуются в цементном, стекольном и керамич. производствах, в металлургии (плавень для кислых руд) и в качестве строительного материала <см. Известняк, Мел, Мрамор).

Уксуснокислый кальций, €а(С2Нз02)2, кристаллизуется в мелких иглах: из горячих растворов-с 1 молекулой, из холодных-с 2 молекулами HgO;

двухводной соли 100°. Хорошо растворим в воде, очень мало-в спирте. Растворимость безводной соли в воде (в г на 100 г НгО): при 0°-37,40; 20°-34,73; 40°-33,22 -60°-32,70; 80° -33,50; 84° -33,80 (max) 100°-29,65. Уд. вес растворов (при 17,5°) 5 %-ного-1,033; 10%-ного-1,049; 15 %-ного-1,067; 20 %-ного-1,087; 25 %-ного- 1,113; 30 %-ного-1,143. Уксуснокислый Са дает кристаллические двойные соединения с уксусной к-той и с азотнокислым Са. Получается обычно действием извести на разбавленную уксусную к-ту. При действии концентрированной уксусной к-ты на твердую известь образуется аморфная кислая соль состава Са(С2Нз02)2-С2Н402. При нагревании до 300 - 400° безводный уксуснокислый Са разлагается на СаСОз и ацетон; эта реакция служит одним из способов технического получения ацетона; нагревание с избытком гашеной извести дает метан СН4. Нечистый (60-85%-ный) уксуснокислый Са, получаемый в технике нейтрализацией сырого древесного уксуса гашеной известью, с последующим выпариванием раствора, представляет т. н. древесный, или уксусный, порошок, идущий в переработку на уксусную к-ту (см. Уксусная кислота и Ацетон).

Фосфористый кальций, CagPg, красно-коричневая аморфная или мелкокристаллич. масса уд. в. 2,51 с > 1 600°; с водой и разбавленными к-тами легко реагирует, выделяя РН3. Получается, по Муас-сану, накаливанием смеси 76 ч. Саз(Р04)2 и 24 ч. угля в электрич. печи; служит для получения чистого (певоспламеняющегося) фосфористого водорода.

Фосфорнокислые соли кальция, фосфаты кальция (соли орто-фосфорной кислоты Н3РО4). 1) Т р и к а л ь-циевый фосфат, Саз(Р04)2, средняя соль, встречающаяся в природе в виде залежей фосфоритов, апатита 3 Саз(Р04)2СаР2 и других минералов; содерлштся в костяной золе (83-85%). в золе растений и в гуано (около 25%); в чистом виде получается осаждением из растворов нейтральных кальциевых солей фосфорнокислым натрием (NagPOi) и представляет собою аморфный белый порошок, нерастворимый в воде, но растворяющийся в разбавленных кислотах; уд. вес 2,5, температура около 1 550°. Природные фосфориты и костяная зола служат в качестве сырья для производства фосфора и суперфосфата; в молотом виде они используются и как самостоятельные удобрения. Основная соль, Саз(Р04)г-СаО, является главной составной частью томасшла-ка. 2) Двукальциевый фосфат, СаНР04-2 Н2О, кристаллизуется в гексаго-

нальной или моноклинной форме (из горячих растворов-без кристаллизационной воды); уд. вес 3,18; растворимость при 25°- 0,2 г, при 100°-0,8 г в 1 л воды; хорошо растворим в растворе лимоннокислого аммония. Технически получается: а) из трикаль-циевого фосфата-действием водяного пара и СО2 при высокой t°:

Ca,(P04b + CO. + ЫгО = СаСО, + 2СаНР04 ; б) обработкой смеси нерастворимых фосфатов и карбоната Са соляной кислотой, после чего к полученному раствору снова добавляется Саз(Р04)2 в количестве, потребном для образования СаНР04; применяется как удобрение. 3) Однокальциевый фосфат, Са(Н2Р04)2-Н20, составляет главную часть технич. суперфосфата; кристаллизуется в ромбич. системе; уд. в. 2,3. Растворы имеют кислую реакцию; 1 ч. соли растворяется в 100 ч. воды целиком; при растворении в меньшем количестве воды (10-40 ч.) выпадает осадок СаНР04. Технически одно-кальциевый фосфат получается из Саз(Р04)г путем холодной обработки камерной серной кислотой (не концентрированной):

Са,(Р04)а+ 2 H2SO1 + 5HjO =ь = Ca{HjPOi)s H,0 + 2 (CaSO. 2 HjO)

ИЛИ действием избытка водяного пара и углекислого газа при нагревашга:

Cas(POi)s + 2COj + 2H80 = Ca(HsPO )s + 2CaCO,;

В чистом виде может быть получен растворением СаСОз в теоретическом количестве фосфорной кислоты.

Фтористый кальций, CaFg,-nppi-родный, плавиковый шпат (флюорит); кристаллизуется в кубах или октаэдрах, бесцветных или различно окрашенных, с фиолетовой флюоресценцией; при нагревании люминесцирует; практически нерастворим в воде (15-16 Л1г в 1 л); 1°пл.-от 1 330 до 1 378°; уд. в.-от 3,01 до 3,25, расплавленного-3,16. Концентрированной серной кислотой, а также действием водяного пара (при температуре > 600°) CaF, разлагается с выделением HF. Применяется для получения плавиковой кислоты (см.) и других фтористых соединений; в металлургии-в качестве плавня.

Хлористый кальций, CaCla, кристаллизуется из воды с 6 молекулами HjO, р:-рые постепенно теряет при прокаливании, переходя в четырех-, двух-, одноводный и, наконец (выше 260°), в безводный CaClg, получаемый в виде пористой массы с кристаллич. структурой. Сплавленный CaClg имеет слабо щелочную реакцию вследствие частичного разложения при высокой t° на НС1 и основную соль. Шестиводный CaCla имеет уд. в. 1,65-1,69 и Tj 29,5°; безводный-уд. в. 2,20-2,26 и Г 710-806° (для наиболее чистого 775-800°). CaCla растворим в воде, спирте и ацетоне; со спиртами образует молекулярные химические соединения; щэглощает аммиак, давая соединения CaCi2-4NH3 и CaCla-SNHg; реагирует с сероводородом, выделяя НС1. Безводный CaCla сильно гигроскопичен и энергично поглощает воду и водяные пары, образуя сначала кристаллогидраты, а затем расплываясь в жидкость. Растворимость CaClg (безводного) в 100 ч. воды: при 0°-49,6;



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [ 88 ] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163