Войти
Натронная известь Натронная известь представляет собой смесь NaOH и Ca (OH) 2 химикаты, используемые в гранулированной форме в закрытых дыхательных средах, таких как общая анестезия, подводные лодки, ребризеры и камеры повторного сжатия, для удаления углекислого газа из вдыхаемых газов для предотвращения CO2задержания и отравления углекислым газом.
Производится путем обработки гашеной извести концентрированным раствором гидроксида натрия.
Основными компонентами натронной извести являются
Во время проведения общей анестезии выдыхаемые пациентом газы, содержащие углекислый газ, проходят через наркозный аппарат заполненный дыхательный контур. с гранулами натронной извести. Медицинская натронная известь включает индикатор краситель, который меняет цвет, когда натронная известь достигает своей способности абсорбировать диоксид углерода.
Чтобы убедиться, что канистра с натронной извести (абсорбер CO 2) функционирует должным образом, ее не следует использовать, если активирован индикаторный краситель. Стандартные наркозные аппараты обычно содержат до 2 кг гранул натронной извести.
Гидроксид лития (LiOH) представляет собой гидроксид щелочного металла с самой низкой молекулярной массой (Na: 23 г / моль; Li: 7 г / моль) и поэтому используется в качестве абсорбента CO 2 в космические полеты начиная с программы Аполлон для снижения веса при запуске. Во время полета «Аполлона-13» экипаж, укрывшийся в лунном модуле, начал страдать от высоких уровней CO 2, и ему пришлось адаптировать запасные абсорбирующие картриджи из капсулы «Аполлон» к системе LEM.
Последнее поколение абсорбентов CO 2 было разработано для снижения риска образования токсичных побочных продуктов в результате взаимодействия между абсорбентом и вдыхаемыми анестетиками. Для этой цели также доступны некоторые абсорбенты из гидроксида лития (LiOH).
Выдыхаемый газ должен проходить через скруббер диоксида углерода, где диоксид углерода абсорбируется, прежде чем газ станет доступным для повторного дыхания. В ребризерах скруббер является частью дыхательного контура. Краситель, указывающий на цвет, был исключен из использования флотом ВМС США в 1996 году, когда возникло подозрение, что он выбрасывает химические вещества в контур. В более крупных средах, таких как камеры рекомпрессии или подводные лодки, вентилятор используется для поддержания потока газа через очистительный баллон.
Общая реакция:
Каждый моль CO 2 (44 г) при взаимодействии с гидроксидом кальция дает один моль воды (18 г).
Реакция может рассматриваться как реакция, катализируемая сильным основанием и облегчаемая водой.
Механизм реакции двуокиси углерода с натронной известью может быть разложен в три элементарных этапа:
Эта последовательность реакций объясняет каталитическую роль, которую играет гидроксид натрия в системе, и почему натронная известь имеет более высокую химическую активность, чем один гидроксид кальция. Влажный NaOH пропитывает поверхность и пористость зерен гидроксида кальция с высокой удельной поверхностью. Он реагирует намного быстрее и, таким образом, способствует более быстрому удалению CO 2 из контура обратного дыхания. Образование воды в результате реакции и влаги из В дыхании также действует как растворитель для реакции. Реакции в водной фазе обычно протекают быстрее, чем между сухим газом и сухим твердым веществом. Натронная известь обычно используется в закрытых дыхательных аппаратах для дайвинга и в системах анестезии.
Такое же каталитическое действие гидроксидов щелочных металлов (функция содержания Na 2Oeqв цементе ) также способствует карбонизации портландита атмосферным CO 2 в бетоне, хотя скорость распространения фронта реакции существенно ограничивается диффузией CO 2 в бетонной матрице менее пористой.
Реакция, аналогичная описанной выше, также катализируемая гидроксидом натрия, представляет собой реакцию щелочь-кремнезем, медленный процесс разложения, вызывающий набухание и растрескивание бетона, содержащего заполнители богат реактивным аморфным диоксидом кремния. Подобным образом NaOH значительно облегчает растворение аморфного кремнезема. Затем полученный силикат натрия реагирует с гидроксидом кальция (портландитом ), присутствующим в затвердевшей пасте цемент, с образованием гидрата силиката кальция (сокращенно CSH в обозначение химика цемента ). Эта реакция силицирования Ca (OH) 2, в свою очередь, непрерывно снова высвобождает гидроксид натрия в растворе, поддерживая высокий pH, и цикл продолжается до полного исчезновения портландита или реактивного вещества. кремнезем в открытом бетоне. Без катализа этой реакции растворимыми гидроксидами натрия или калия реакция щелочного металла и кремнезема не будет протекать или будет ограничена очень медленной пуццолановой реакцией. Реакция щелочного диоксида кремния может быть записана как реакция натронной извести, путем простой замены CO 2 на SiO 2 в реакциях, упомянутых здесь выше, следующим образом:
| реакция 1: | SiO 2 + NaOH | → | NaHSiO 3 | растворение диоксида кремния с помощью NaOH:. высокий pH | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| реакция 2: | NaHSiO 3 + Ca (OH) 2 | → | CaSiO 3 + H 2 O + NaOH | Осаждение CSH. и регенерация суммы NaOH | ||||
| (1 + 2): | SiO 2 + Ca (OH) 2 | → | CaSiO 3 + H 2O | общая реакция:. Пуццолановая реакция, катализируемая NaOH |
