水素化カルシウムは、アルカリ土類金属水素化物を作る式CAH2、の化合物です。この化合物は、図1に示すように、カルシウムと2つの水素化物イオンの間に2つのイオン結合を持っています。
それは塩水化物であり、その構造は塩に似ています。その結晶構造は、図2に示すように、塩化鉛（コタンナイト鉱物）と同じです。
図1：水素化カルシウムの構造
図2：水素化カルシウムの結晶構造
すべてのアルカリ金属とアルカリ土類金属は水素化物塩を形成します。化学において、水素化物は水素、H-、またはより一般的には1つ以上の水素中心が求核性、還元性、または塩基性の特性を持つ化合物のアニオンです。
水素化物と見なされる化合物では、水素原子はより陽性の要素またはグループに結合されます。
それは、摂氏300度から400度の間の温度でカルシウムと水素を反応させることによって生成することができます。水素化カルシウムを調製する別の方法は、塩化カルシウムを水素および金属ナトリウムと一緒に加熱することです。反応は次のように発生します。
CaCl2 + H2 + 2Na→CaH2 + 2NaCl
この反応では、カルシウム（Ca）と水素（H）が水素化カルシウムの分子を作り、ナトリウム原子と塩素が一緒になって塩化ナトリウム（NaCl）の分子を作ります。
水素化カルシウムは、酸化カルシウム（CaO）をマグネシウム（Mg）で還元することによっても製造できます。反応は水素の存在下で行われる。この反応により、酸化マグネシウム（MgO）も生成されます。以下は、この化学反応の式です。
CaO + Mg + H2→CaH2 + MgO
水素化カルシウムの物理的および化学的特性
水素化カルシウムは、純粋な場合に白色である斜方晶系の構造を持つ結晶のセットです。一般に、このような形で見つかることはまれなので、灰色がかった色合いになる傾向があります。特有の臭いがありません。その外観を図3に示します（Royal Society of Chemistry、2015年）。
図3：水素化カルシウムの外観
分子量は42.094 g / mol、融点は816℃、密度は1.70 g / mlです。水に溶けると激しく反応して水素を発生します。また、アルコールと反応します（国立バイオテクノロジー情報センター、SF）。
反応性と危険性
水素化カルシウムは安定した化学物質ですが、水や湿気に非常に反応します。水と接触すると、自然発火する可燃性水素ガスを放出します。
それは爆発性化合物と考えられています。テトラヒドロフランとの反応で加熱すると、爆発を引き起こす可能性があります。塩素酸塩、次亜塩素酸塩、臭素酸塩、過塩素酸カリウムと混合すると、熱、摩擦に敏感になり、爆発性になります（水素化カルシウム7789-78-8、2016）。
フッ化銀が水素化カルシウムで粉砕されると、その塊は白熱します。水素化物を塩素、臭素、またはヨウ素で強く加熱すると、白熱光が発生します。
水素化物と様々な臭素酸塩、例えば臭素酸バリウムまたは塩素酸塩、例えば塩素酸バリウムおよび過塩素酸塩、例えば過塩素酸カリウムとの混合物は粉砕時に爆発する。CaH2は、摩擦を受けるとフッ化銀と白熱反応します。
この化合物は、不活性雰囲気下で処理する必要があります。適切に取り扱わないと、実験室の職員、一次対応者、化学廃棄物処理者の健康と安全に深刻な脅威をもたらす可能性があります（実験室の安全のためのUCセンター、2013）。
皮膚や目に入った場合は刺激性があり大変危険です。腐食性の可能性があるため、皮膚に接触した場合は非常に危険です。
また、飲み込んだり吸い込んだりすると危険です。組織の損傷の量は、接触の長さに依存します。目との接触は、角膜の損傷や失明を引き起こす可能性があります。
皮膚との接触は、炎症や水疱を引き起こす可能性があります。粉塵を吸入すると、燃焼、くしゃみ、咳を特徴とする消化管または気道に刺激が生じます。
重度の過剰暴露は、肺の損傷、窒息、意識喪失、さらには死を引き起こす可能性があります。目の炎症は、赤み、水やり、かゆみが特徴です。皮膚の炎症は、かゆみ、剥がれ、発赤、または時折水疱が特徴です。
低レベルの眼への露出を繰り返すと、眼の炎症を引き起こす可能性があります。繰り返し皮膚に触れると、局所的な皮膚の破壊や皮膚炎を引き起こす可能性があります。
粉塵を繰り返し吸入すると、さまざまな程度の呼吸器への刺激や肺の損傷を引き起こす可能性があります。反復または長期の粉塵の吸入により、慢性的な呼吸器への刺激を引き起こす可能性がある（材料安全データシート水素化カルシウムMSDS、2005）。
目に入った場合は、すぐに多量の水で15分以上洗い流し、時々上下のまぶたを持ち上げてください。
皮膚に触れた場合は、汚染された衣服や靴を脱ぎながら、直ちに大量の水で15分以上洗い流してください。
摂取した場合、嘔吐を誘発してはならない。毒物管理センターを呼び出す必要があります。露出した場所を離れ、すぐに屋外に移動することをお勧めします。
吸入の場合、呼吸が困難であれば酸素を供給する必要があります。被害者が物質を飲み込んだり吸入したりした場合は、口から口への蘇生を行わないでください。
人工呼吸は、一方向弁または他の適切な呼吸医療機器が取り付けられたポケットマスクを使用して誘導する必要があります。いずれの場合も、直ちに医師の診察を受けてください。
取扱い及び保管
化合物は熱から離れた乾燥した容器に保管する必要があります。発火源から遠ざける必要があります。粉塵を吸い込まないでください。この製品に水を追加しないでください
換気が不十分な場合は、フィルターマスクなどの適切な呼吸装置を着用してください。暴露した場合は、医師の診察を受け、可能な場合はラベルを表示してください。皮膚や目への接触を避けてください。
一般に、可燃性物質は、別のセキュリティクローゼットまたは保管室に保管する必要があります。容器をしっかり閉めてください。
涼しく換気の良い場所に保管してください。材料を含むすべての機器は、電気火花を避けるために接地する必要があります。容器は乾燥した涼しい場所に保管してください。
不燃性の素材です。ただし、消防士はこの化合物の周囲で消火活動を行う際は適切な装備を着用する必要があります。
水素化カルシウムの周りの火を消すために水を使用することは決してお勧めできません。この目的のために、乾燥砂、ならびに塩化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムなどの化合物を使用することができる。
廃水素化カルシウムを除去するには、窒素雰囲気下で水素化物1グラムあたり25 mlのメタノールを攪拌しながら加えて分解する必要があります。
反応が完了すると、同量の水が水性カルシウムメトキシド化合物に追加され、大量の水とともに排水溝に廃棄されます（National Research Council、1995）。
用途と用途
乾燥剤
水素化カリウムは比較的穏やかな乾燥剤です。このため、乾燥剤としてのこの化合物の使用は、ナトリウムカリウムやナトリウム金属合金などのより反応性の高い薬剤に比べて安全です。次のように水と反応します：
CaH2 + 2 H2O→Ca（OH）2 + 2 H2
この反応の加水分解生成物である水素（ガス）およびCa（OH）2（水性混合物）は、ろ過、蒸留、またはデカンテーションのプロセスに従って化学溶媒から分離できます。
この化合物は、アミンやピリジンなどの多くの塩基性溶媒に対して効果的な乾燥剤です。より反応性の高い乾燥剤を使用する前に、溶媒を予備乾燥するために使用される場合があります。
水素製造
1940年代に、この化合物は「Hydrolith」の商品名で水素源として利用可能でした。
水素源として古くから使用されています。さまざまな実験、高度な燃料電池、およびバッテリーアプリケーション（American Elements、SF）の実験室で、純粋な水素を生成するために今でも使用されています。
このコンパウンドは、気象バルーンを膨らませる安全で便利な手段として数十年にわたって広く使用されています。
また、実験室で定期的に使用され、実験用に少量の高純度水素を生成します。ディーゼル燃料の含水率は、CaH2で処理した後に発生する水素から計算されます。
還元剤
摂氏600度から1000度の間に加熱すると、酸化ジルコニウム、ニオブ、ウラン、クロム、チタン、バナジウム、タンタルを還元してこれらの金属の粉末を調製できるため、水素化カルシウムを冶金で使用できます。ほこりの。
次の反応は、水素化カルシウムが還元剤としてどのように作用するかを示しています。
TiO + 2CaH2→CaO + H2 + Ti
水素化カルシウムの使用における欠点
この化学化合物は、しばしば乾燥剤として好ましい選択です。ただし、これにはいくつかの欠点もあります。
・この化合物は激しく反応しない溶媒には溶けないため、乾燥作用が遅い。
-この粉末状の化合物は、多くの溶媒とは適合しません。クロロカーボンとの反応は爆発を引き起こす可能性さえあります。
・溶存酸素を除去できないため、脱酸素溶剤には使用できません。
-水素化カルシウムと水酸化カルシウムを区別することは、それらの類似した外観のために非常に困難です。
参考文献
- アメリカの要素。（SF）。水素化カルシウム。americanelements.comから取得：americanelements.com。
- 水素化カルシウム7789-78-8。（2016）。chemicalbook.comから取得：chemicalbook.com。
- 水素化カルシウム。（sf）。化学学習者から取得：chemistrylearner.com。
- 製品安全データシート水素化カルシウムMSDS。（2005年10月10日）。sciencelab.comから取得：sciencelab.com。
- 国立バイオテクノロジー情報センター。（SF）。PubChem複合データベース; CID = 105052。pubchem.ncbi.nlm.nih.govから取得：pubchem.ncbi.nlm.nih.gov。
- 国家研究評議会。（1995）。実験室での賢明な実践：化学物質の取り扱いと廃棄。ウォシントン：NationalAacademy Press。
- 王立化学協会。（2015）。水素化カルシウムID94784。chemspider.comから取得：chemspider.com。
- 実験室の安全のためのUCセンター。（2013年1月18日）。標準操作手順水素化カルシウム。chemengr.ucsb.eduから取得：chemengr.ucsb.edu。