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कैल्शियम हाइड्राइड, जिसे कैल्शियम हाइड्राइड के नाम से भी जाना जाता है, रासायनिक सूत्र CaH ₂ वाला एक अकार्बनिक यौगिक है। यह आमतौर पर भूरे सफेद क्रिस्टलीय या ब्लॉकयुक्त होता है, और औद्योगिक उत्पाद नियमित क्रिस्टल या पाउडर के रूप में ज्यादातर भूरे रंग के होते हैं। यह कार्बन डाइसल्फ़ाइड में अघुलनशील और सांद्र अम्ल में थोड़ा घुलनशील है। यह नमी के प्रति बेहद संवेदनशील है और आसानी से द्रवित हो जाता है। इसमें मजबूत न्यूनीकरण क्षमता होती है और सोडियम हाइड्राइड या लिथियम हाइड्राइड की तुलना में धातु ऑक्साइड पर अधिक मजबूत कम करने वाला प्रभाव होता है। जब यह पानी के संपर्क में आता है, तो यह विघटित हो जाता है और हाइड्रोजन गैस छोड़ता है, जो हिंसक प्रतिक्रिया करता है और दहन या विस्फोट का कारण बन सकता है। इसलिए, नमी के संपर्क में आने पर इसे ज्वलनशील पदार्थ के रूप में चिह्नित किया जाता है। कमरे के तापमान पर, यह शुष्क हवा, नाइट्रोजन या क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन उच्च तापमान पर इन गैसों के साथ प्रतिक्रिया करके क्रमशः कैल्शियम ऑक्साइड, कैल्शियम कार्बाइड और कैल्शियम क्लोराइड का उत्पादन कर सकता है।
रासायनिक यौगिक की अतिरिक्त जानकारी:
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रासायनिक सूत्र |
CaH2 |
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सटीक द्रव्यमान |
41.98 |
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आणविक वजन |
42.09 |
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m/z |
41.98 (100.0%), 45.97 (2.2%) |
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मूल विश्लेषण |
सीए, 95.21; एच, 4.79 |
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क्वथनांक |
816 डिग्री (लिट.) |
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फ़्लैश प्वाइंट |
1.9 |
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जमा करने की अवस्था |
+30 डिग्री से नीचे स्टोर करें। |
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इसके अलावा, यह इथेनॉल के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस और कैल्शियम एथॉक्साइड भी उत्पन्न कर सकता है। इसका उपयोग कार्बनिक संश्लेषण में कम करने वाले एजेंट और संघनक एजेंट के रूप में किया जाता है, और इसका उपयोग विभिन्न कार्बनिक यौगिकों को कम करने के लिए किया जा सकता है। नमी के प्रति इसकी संवेदनशीलता और पानी के साथ प्रतिक्रिया करने की क्षमता के कारण, इस पदार्थ का उपयोग कुछ गैसों या कार्बनिक सॉल्वैंट्स को सुखाने के लिए एक शुष्कक के रूप में किया जा सकता है। खेत में काम करते समय इसका उपयोग हाइड्रोजन गैस के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। यह पानी के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस छोड़ता है, जिसका उपयोग क्षेत्र संचालन के लिए कुशल ऊर्जा प्रदान करने के लिए हल्के हाइड्रोजन जनरेटर के रूप में किया जा सकता है। रासायनिक विश्लेषण में, कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं या विश्लेषण प्रक्रियाओं में भाग लेने के लिए एक अभिकर्मक के रूप में किया जा सकता है, और दुर्लभ धातु तैयार करने के लिए दुर्लभ धातु ऑक्साइड को कम करने के लिए इसका उपयोग किया जा सकता है।
कैल्शियम हाइड्राइड(रासायनिक सूत्र CaH2) एक महत्वपूर्ण अकार्बनिक यौगिक है जिसमें नमी के संपर्क में आने पर तीव्र न्यूनता और ज्वलनशीलता होती है। इसमें कार्बनिक संश्लेषण, शुष्कक, हाइड्रोजन उत्पादन सामग्री, रासायनिक विश्लेषण अभिकर्मकों और दुर्लभ धातु की तैयारी में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। निम्नलिखित कई पहलुओं से इसके उद्देश्य के बारे में विस्तार से बताएगा:
कार्बनिक संश्लेषण में अपचायक और संघनक एजेंट
कैल्शियम हाइड्राइड कार्बनिक संश्लेषण में एक महत्वपूर्ण कम करने वाला और संघनक एजेंट है, जो विभिन्न कार्बनिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकता है और कार्बनिक संश्लेषण के लिए सुविधा प्रदान कर सकता है। इसमें मजबूत न्यूनीकरण क्षमता है और यह विभिन्न कार्बनिक यौगिकों को कम कर सकता है। उदाहरण के लिए, यह कार्बोनिल यौगिकों (जैसे एल्डिहाइड और कीटोन्स) को उनके संबंधित अल्कोहल में कम कर सकता है, और कार्बोक्जिलिक एसिड, एस्टर, नाइट्राइल आदि जैसे कार्यात्मक समूहों को कम कर सकता है। कार्बनिक संश्लेषण में, कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग अक्सर विशिष्ट संरचनाओं के साथ मध्यवर्ती तैयार करने के लिए किया जाता है, जो बाद की प्रतिक्रियाओं के लिए आधार प्रदान करता है।
इसकी कम करने की क्षमता सोडियम हाइड्राइड या लिथियम हाइड्राइड की तुलना में अधिक मजबूत है, और धातु ऑक्साइड पर इसका कम करने वाला प्रभाव भी अधिक महत्वपूर्ण है। इसका उपयोग कार्बनिक यौगिकों की संघनन प्रतिक्रिया में भाग लेने के लिए संघनक एजेंट के रूप में भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ जटिल कार्बनिक अणुओं की तैयारी में, कैल्शियम हाइड्राइड अंतर-आणविक संघनन को बढ़ावा दे सकता है, नए रासायनिक बंधन बना सकता है और इस प्रकार लक्ष्य यौगिक को संश्लेषित कर सकता है।
desiccant
कैल्शियम हाइड्राइड नमी के प्रति बेहद संवेदनशील है और पानी के साथ हिंसक प्रतिक्रिया कर सकता है, जिससे हाइड्रोजन गैस निकल सकती है। इसलिए, इसका उपयोग कुछ गैसों या कार्बनिक सॉल्वैंट्स को सुखाने के लिए एक शोषक के रूप में किया जा सकता है। इसका उपयोग हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, आर्गन जैसी अक्रिय गैसों के साथ-साथ कुछ गैर-ध्रुवीय कार्बनिक गैसों को सुखाने के लिए किया जा सकता है। गैस सुखाने की प्रक्रिया के दौरान, कैल्शियम हाइड्राइड गैस से नमी को अवशोषित कर सकता है, जिससे इसे बाद की प्रतिक्रियाओं या प्रयोगों में हस्तक्षेप करने से रोका जा सकता है। इसका उपयोग कुछ कार्बनिक विलायकों, जैसे टेट्राहाइड्रोफ्यूरान, ईथर आदि को सुखाने के लिए भी किया जा सकता है। कार्बनिक संश्लेषण में, विलायक की शुद्धता प्रतिक्रिया परिणामों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। कार्बनिक सॉल्वैंट्स को कैल्शियम हाइड्राइड के साथ सुखाने से विलायक की शुद्धता में सुधार हो सकता है और प्रतिक्रिया पर अशुद्धियों के प्रभाव को कम किया जा सकता है।
हाइड्रोजन उत्पादक सामग्री
कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग क्षेत्र कार्य में हाइड्रोजन उत्पादन सामग्री के रूप में किया जा सकता है, जो क्षेत्र संचालन के लिए कुशल ऊर्जा प्रदान करता है। कैल्शियम हाइड्राइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस छोड़ सकता है, जिससे यह पोर्टेबल हाइड्रोजन जनरेटर तैयार करने के लिए उपयुक्त हो जाता है। क्षेत्र संचालन में, हाइड्रोजन जनरेटर ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए ईंधन सेल और हाइड्रोजन लैंप जैसे उपकरणों के लिए हाइड्रोजन प्रदान कर सकते हैं। कैल्शियम हाइड्राइड हाइड्रोजन गैस के भंडारण और परिवहन माध्यम के रूप में भी काम कर सकता है। जब हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है, तो इसे पानी के साथ प्रतिक्रिया करके छोड़ा जा सकता है। इस विधि में उच्च भंडारण घनत्व और सुविधाजनक परिवहन के फायदे हैं, और यह कुछ विशेष अवसरों में हाइड्रोजन आपूर्ति के लिए उपयुक्त है।
रासायनिक विश्लेषण अभिकर्मकों
कैल्शियम हाइड्राइडरासायनिक विश्लेषण में एक अभिकर्मक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं या विश्लेषणात्मक प्रक्रियाओं में भाग ले सकता है। इसका उपयोग कुछ मात्रात्मक विश्लेषण प्रयोगों में कम करने वाले एजेंट या अभिकारक के रूप में, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेने और अभिकारकों की सामग्री का निर्धारण करने में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ धातु आयनों की सामग्री का निर्धारण करते समय, कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग धातु आयनों को मौलिक धातु में कम करने के लिए एक कम करने वाले एजेंट के रूप में किया जा सकता है, और फिर धातु की सामग्री को वजन या अन्य तरीकों से निर्धारित किया जा सकता है।
इसका उपयोग कुछ यौगिकों या कार्यात्मक समूहों की पहचान करने के लिए कुछ गुणात्मक विश्लेषण प्रयोगों में भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एल्डिहाइड और कीटोन जैसे कार्बोनिल यौगिकों की पहचान करते समय, कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग कमी प्रतिक्रियाओं के लिए किया जा सकता है, और यौगिक के प्रकार को निर्धारित करने के लिए प्रतिक्रिया उत्पादों के गुणों को देखा जा सकता है।
दुर्लभ धातुओं की तैयारी
कैल्शियम हाइड्राइड दुर्लभ धातुओं की तैयारी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और दुर्लभ धातुओं को तैयार करने के लिए दुर्लभ धातु ऑक्साइड को कम करने के लिए इसका उपयोग किया जा सकता है। कैल्शियम हाइड्राइड में मजबूत रिड्यूसिबिलिटी होती है और यह कुछ दुर्लभ धातु ऑक्साइड, जैसे टैंटलम ऑक्साइड और नाइओबियम ऑक्साइड को कम कर सकता है। कमी प्रक्रिया के दौरान, कैल्शियम हाइड्राइड धातु ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके संबंधित धातु तत्व और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करता है।
इस विधि में हल्की प्रतिक्रिया की स्थिति और उच्च उत्पाद शुद्धता के फायदे हैं, और यह कुछ दुर्लभ धातुओं की तैयारी के लिए उपयुक्त है। कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग दुर्लभ धातुओं की शोधन प्रक्रिया के दौरान अशुद्धता तत्वों को हटाने के लिए भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, टैंटलम और नाइओबियम जैसी धातुओं को परिष्कृत करने में, कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग अशुद्ध तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करके संबंधित हाइड्राइड उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है, जिसे बाद में अशुद्धता तत्वों को हटाने और धातु की शुद्धता में सुधार करने के लिए हीटिंग या अन्य तरीकों से विघटित किया जा सकता है।
अन्य अनुप्रयोग
इसका उपयोग कुछ इलेक्ट्रॉनिक सामग्रियों को तैयार करने के लिए किया जा सकता है, जैसे अर्धचालक सामग्री, सुपरकंडक्टिंग सामग्री इत्यादि। इलेक्ट्रॉनिक सामग्रियों की तैयारी प्रक्रिया में, कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग सामग्रियों के संश्लेषण या संशोधन प्रक्रिया में भाग लेने, उनके गुणों में सुधार करने के लिए एक कम करने वाले एजेंट या डोपेंट के रूप में किया जा सकता है। ऊर्जा प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, कैल्शियम हाइड्राइड का ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण के क्षेत्र में भी संभावित अनुप्रयोग है। उदाहरण के लिए, कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग हाइड्रोजन ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण प्रणालियों में हाइड्रोजन भंडारण सामग्री के रूप में किया जा सकता है। इसके अलावा, कैल्शियम हाइड्राइड का उपयोग कुछ ईंधन कोशिकाओं के लिए इलेक्ट्रोड सामग्री तैयार करने के लिए भी किया जा सकता है, जिससे ईंधन कोशिकाओं के प्रदर्शन में सुधार होता है।
कैल्शियम हाइड्राइड(रासायनिक सूत्र CaH ₂) एक महत्वपूर्ण अकार्बनिक यौगिक है जिसमें नमी के संपर्क में आने पर मजबूत न्यूनता और ज्वलनशीलता होती है। कार्बनिक संश्लेषण, शुष्कक, हाइड्रोजन उत्पादन सामग्री और अन्य क्षेत्रों में इसके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। निम्नलिखित इसकी तैयारी विधि का विस्तृत परिचय प्रदान करेगा:
कैल्शियम और हाइड्रोजन के बीच सीधी प्रतिक्रिया विधि
कैल्शियम और हाइड्रोजन के बीच सीधी प्रतिक्रिया कैल्शियम हाइड्राइड तैयार करने की मुख्य विधि है, और इसका प्रतिक्रिया सिद्धांत उच्च तापमान पर कैल्शियम और हाइड्रोजन के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया पर आधारित है।
सिद्धांत
कैल्शियम उच्च तापमान पर हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके कैल्शियम हाइड्राइड बनाता है, जिसका रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
Ca(s)+H2(g)→CaH2(s)
यह प्रतिक्रिया ऊष्माक्षेपी होती है, लेकिन कमरे के तापमान पर प्रतिक्रिया की दर बेहद धीमी होती है और इसे उच्च तापमान पर करने की आवश्यकता होती है।
तैयारी उपकरण
कैल्शियम हाइड्राइड तैयार करने के उपकरण में आमतौर पर क्वार्ट्ज प्रतिक्रिया ट्यूब, इनलेट ट्यूब, आउटलेट ट्यूब, इलेक्ट्रिक भट्टी आदि शामिल होते हैं। क्वार्ट्ज प्रतिक्रिया ट्यूब का उपयोग अभिकारकों को शामिल करने के लिए किया जाता है, इनलेट ट्यूब का उपयोग हाइड्रोजन गैस को पेश करने के लिए किया जाता है, आउटलेट ट्यूब का उपयोग प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित गैस को डिस्चार्ज करने के लिए किया जाता है, और इलेक्ट्रिक भट्टी का उपयोग प्रतिक्रिया ट्यूबों को गर्म करने के लिए किया जाता है।
संचालन चरण
कच्चे माल की तैयारी: लगभग 99.5% की शुद्धता के साथ परिष्कृत कैल्शियम को एक लोहे की प्लेट में रखें और इसे क्वार्ट्ज प्रतिक्रिया ट्यूब के केंद्र में रखें। धात्विक कैल्शियम को शुद्ध करने के लिए बार-बार वैक्यूम आसवन करना आवश्यक है, फिर आर्गन गैस से भरे एक ऑपरेटिंग बॉक्स में कैल्शियम की सतह पर ऑक्साइड परत को खुरचें और जितना संभव हो सके छोटे टुकड़ों में काट लें। हवा की अनुपस्थिति में, चिकनी सतह पर धात्विक कैल्शियम के छोटे टुकड़ों को एक इलेक्ट्रोलाइटिक लोहे की नाव में रखें, जिसे बाद में एक क्वार्ट्ज ट्यूब में लोड किया जाता है।
डिवाइस स्थापना: क्वार्ट्ज प्रतिक्रिया ट्यूब के दोनों सिरों पर इनलेट और आउटलेट पाइप स्थापित करने के लिए रबर प्लग का उपयोग किया जाता है। आउटलेट पाइप एक खनिज तेल बब्बलर के माध्यम से धूआं हुड से जुड़ा हुआ है।
सिस्टम प्रतिस्थापन: शुद्ध हाइड्रोजन गैस को सेवन पाइप से पेश किया जाता है, और शुरुआत में प्रतिक्रिया प्रणाली में हवा को बदलने के लिए बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन गैस पेश की जाती है, जिससे कैल्शियम को ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके कैल्शियम ऑक्साइड का उत्पादन करने से रोका जा सकता है।
तापन प्रतिक्रिया: प्रतिक्रिया ट्यूब को विद्युत भट्टी से गर्म करें, लगभग 200 डिग्री से शुरू करें, और आगे 250{5}}300 डिग्री तक गर्म करें। प्रतिक्रिया के लिए 0.6 एमएल/मिनट की प्रवाह दर पर हाइड्रोजन गैस डालें। क्वार्ट्ज ट्यूब को कैल्शियम वाष्प द्वारा संक्षारित होने से बचाने के लिए, क्वार्ट्ज ट्यूब के गर्म हिस्से को इलेक्ट्रोलाइटिक लोहे से बनी पतली दीवार वाली ट्यूब से ढक दिया जाता है। प्रतिक्रिया लगभग 2 घंटे में पूरी हो सकती है, और उत्पन्न कैल्शियम हाइड्राइड एक झरझरा ग्रे सफेद क्रिस्टलीय पाउडर है।
उत्पाद निरीक्षण: हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया पूरी हुई या नहीं यह जांचने के लिए पेट्रोलियम ईथर बब्बलर का उपयोग किया जा सकता है। H₂ गैस के प्रवाह को निलंबित करें। यदि बब्बलर ट्यूब में तरल स्तर नहीं बढ़ता है, तो यह इंगित करता है कि प्रतिक्रिया पूरी हो गई है; यदि नाली के अंदर तरल स्तर बढ़ जाता है, तो यह इंगित करता है कि हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया अभी भी जारी रखने की आवश्यकता है।
शीतलन संग्रह: प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद, कैल्शियम हाइड्राइड प्राप्त करने के लिए कमरे के तापमान पर ठंडा करें, जिसकी शुद्धता लगभग 99% है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का एक ब्रांड नाम क्या है?
कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के कई नाम हैं, जिनमें बिल्डर्स लाइम, कास्टिक लाइम, स्लेक्ड लाइम, कैल और पिकलिंग लाइम शामिल हैं। इसका उपयोग भोजन तैयार करने सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जहां इसकी पहचान ई नंबर ई526 के रूप में की गई है। कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड (ब्रुसाइट संरचना) के समान एक बहुलक संरचना अपनाता है।
क्या कैल्शियम हाइड्राइड विस्फोटक है?
कैल्शियम हाइड्राइड एक ज्वलनशील और प्रतिक्रियाशील रसायन है और आग और विस्फोट का खतरा है।
कैल्शियम हाइड्राइड का दूसरा नाम क्या है?
CaH2 का उपयोग हाइड्रोजन उत्पादन के लिए किया गया है। 1940 के दशक में, यह हाइड्रोजन के स्रोत के रूप में व्यापार नाम "हाइड्रोलिथ" के तहत उपलब्ध था: इस यौगिक का व्यापार नाम "हाइड्रोलिथ" है; आपातकालीन स्थिति में, इसका उपयोग हवाई जहाजों को भरने के लिए हाइड्रोजन के पोर्टेबल स्रोत के रूप में किया जा सकता है।
कैल्शियम हाइड्राइड किसके लिए प्रयोग किया जाता है?
कैल्शियम हाइड्राइड एक भूरे रंग का {{0}सफ़ेद क्रिस्टलीय (रेत जैसा-) ठोस होता है। इसका उपयोग सुखाने और कम करने वाले एजेंट के रूप में और अवरुद्ध तेल कुओं के लिए क्लीनर के रूप में किया जाता है। * कैल्शियम हाइड्राइड खतरनाक पदार्थ सूची में है क्योंकि इसे डीओटी द्वारा उद्धृत किया गया है।
लोकप्रिय टैग: कैल्शियम हाइड्राइड कैस 7789-78-8, आपूर्तिकर्ता, निर्माता, कारखाना, थोक, खरीद, मूल्य, थोक, बिक्री के लिए