碱石灰

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Drägersorb® Soda Lime

碱石灰(又称钠石灰)是一种化学混合物,白色或米黄色粉末,用于在全身麻醉潜艇换气器加压舱等封闭呼吸环境中,消除呼吸气体中的二氧化碳,以防止二氧化碳潴留二氧化碳中毒[1][2]

碱石灰可通过熟石灰在浓氢氧化钠溶液中反应制得。

化学成分[编辑]

碱石灰的主要成分:

麻醉用途[编辑]

在实施全身麻醉时,病人呼出的含二氧化碳的气体会经由装有碱石灰颗粒的呼吸机呼吸回路。[1]医用级碱石灰内含指示染料,在其丧失二氧化碳吸收能力时就会变色。

水下用途[编辑]

二氧化碳洗涤器是换气器呼吸循环的重要组成部分。换气器呼出气体在重新被吸入之前,必须通过洗涤器吸收其二氧化碳。[2][3]1996年,由于怀疑指示染料可能会挥发至回路中,美国海军舰队将其从洗涤剂中去除了出去。[4]在加压舱或潜艇等更大的环境中,一般会使用风扇将气体送入吸收桶内。[2]

化学反应[编辑]

与二氧化碳的反应總體化學方程式:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O + 熱(在水溶液中)

此反应可被认为是一个由强碱催化的水促进反应。

步骤:

  1. CO2 + H2O → CO2 (aq)(二氧化碳溶於水中——慢反应,决速步骤)
  2. CO2 (aq) + NaOH → NaHCO3(碳酸氢盐在高pH溶液中形成)
  3. NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O + NaOH(氢氧化钠加速反應進行,且本身可不斷被重覆使用,作为催化劑

二氧化碳(44克)反应生成一摩尔水(18g)。

碱石灰可以用来吸收酸性气体,如二氧化碳二氧化硫。當中氫氧化钙可以中和並吸收酸性气体氢氧化钠作為催化劑。此外,实验室制取少量甲烷可以用碱石灰和無水乙酸钠共热,生成碳酸钠和甲烷。

误解[编辑]

在大陆的化学教学中称碱石灰是氢氧化钠氧化钙的混合物,这是一种误解,可能源于人民教育出版社出版的高中化学教材的注解:

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碱石灰的制法:在氢氧化钠溶液中加入氧化钙,加热,制成碱石灰。
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这一过程中,氧化钙与氢氧化钠溶液中的水反应生成了氢氧化钙。这也使得碱石灰中含有少量水。但实验室中碱石灰可以由氢氧化钠和氧化钙的混合物代替,可碱石灰并不是二者的混合物。 [5]

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Barash, PG; Cullen BF and Stoelting RK. Clinical Anesthesia, 5th Rev ed.. United States: Lippincott Williams & Wilkins. 2005: 1584. ISBN 0781757452. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Brubakk, Alf O.; Tom S. Neuman. Bennett and Elliott's physiology and medicine of diving, 5th Rev ed.. United States: Saunders Ltd. 2003: 800. ISBN 0702025712. 
  3. ^ Richardson, Drew; Menduno, Michael; Shreeves, Karl (eds). Proceedings of Rebreather Forum 2.0.. Diving Science and Technology Workshop. (Diving Science and Technology). 1996: 286 [2009-03-18]. 
  4. ^ Lillo RS, Ruby A, Gummin DD, Porter WR, Caldwell JM. Chemical safety of U.S. Navy Fleet soda lime. Undersea Hyperb Med. 1996.March, 23 (1): 43–53 [2009-03-18]. PMID 8653065. 
  5. ^ 陈奎光. 化学基础知识手册. 1997. 130. 

外部链接[编辑]

  • Sofnolime MSDS Example of a commercial soda lime product that is used in diving and medicine
  • Publications on sodalime in diving operations