Иодид кальция CaI: технические характеристики и применение
Иодид кальция CaI — неорганическое бинарное соединение кальция и иода, представляющее собой бесцветные гигроскопичные кристаллы с гексагональной сингонией. Молярная масса составляет 293,89 г/моль, плотность — 3,956 г/см, температура плавления — 783 C, температура кипения — 1100 C. Вещество хорошо растворимо в воде (до 209 г на 100 мл при 20 C), этаноле и ацетоне, образует кристаллогидраты CaI6HO и CaI8HO. Водные растворы имеют нейтральную или слабокислую реакцию. Соединение относится к классу галогенидов щёлочноземельных металлов и проявляет восстановительные свойства по отношению к сильным окислителям.
Физико-химические параметры
| Параметр | Значение | Условия измерения | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Молярная масса | 293,89 г/моль | стандартные | расчётный | — |
| Плотность | 3,956 г/см | 20 C | пикнометрия | ГОСТ 8.428 |
| Температура плавления | 783 C | атмосферное давление | ДТА | — |
| Растворимость в воде | 209 г/100 мл | 20 C | гравиметрия | — |
| Содержание основного вещества | 99,0 % | после сушки | комплексонометрия | ТУ 6-09-01 |
Марки и формы выпуска
- Иодид кальция безводный, квалификация «ч. д. а.» — содержание CaI не менее 99,5 %, применяется в синтезе особо чистых препаратов.
- Иодид кальция безводный, квалификация «х. ч.» — не менее 99,0 %, для лабораторных и аналитических работ.
- Кристаллогидрат CaI6HO — реактивная форма для приготовления стандартных растворов.
- Порошок гранулометрического состава 0,1–2,0 мм — для загрузки в реакторы и смесители.
- Гранулы 2–5 мм — для аппаратов с плотным слоем и колонных экстракторов.
Технологическое применение
В нефтегазовой отрасли иодид кальция используется как компонент тяжёлых рассолов плотностью до 1,70 г/см для глушения скважин и вскрытия продуктивных пластов. Растворы на основе CaI сохраняют стабильность при пластовых температурах до 150 C и совместимы с полимерными реагентами на основе ксантановых смол. В отличие от бромидных систем, иодидные рассолы обеспечивают меньшую коррозионную агрессивность по отношению к насосно-компрессорным трубам из стали групп прочности N80 и L80.
В органическом синтезе CaI применяется как источник иодид-ионов в реакциях Финкельштейна, для получения иодалканов из соответствующих хлоридов и бромидов в среде ацетона или ДМФА. Каталитические количества соединения ускоряют раскрытие эпоксидного кольца и реакции присоединения по кратным связям.
В аналитической химии иодид кальция служит первичным стандартом при иодометрическом титровании, а также реагентом для осаждения иодидов тяжёлых металлов. В электрохимии расплавленный CaI рассматривается как компонент электролитов для высокотемпературных химических источников тока.
Условия хранения и транспортировки
Вещество хранят в герметичной таре из тёмного стекла или полиэтилена высокой плотности в сухих вентилируемых помещениях при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 60 %. Гигроскопичность требует исключения контакта с атмосферным воздухом: при поглощении влаги образуются кристаллогидраты, изменяющие насыпную плотность и сыпучесть. Транспортировка допускается всеми видами закрытого транспорта в соответствии с правилами перевозки неорганических реактивов. Срок годности при соблюдении условий — 24 месяца со дня изготовления.
Вопросы и ответы
При какой температуре разлагается иодид кальция?
Плавится при 783 C, кипит при 1100 C. При сильном нагреве на воздухе возможно окисление иода с выделением свободного галогена.
Чем отличается безводный CaI от кристаллогидрата?
Безводная форма содержит не менее 99,0 % основного вещества и применяется в синтезе, где вода недопустима. Кристаллогидрат CaI6HO содержит около 60 % CaI и используется для приготовления водных растворов.
Совместим ли иодид кальция с рассолами на основе ZnBr?
Прямое смешение не рекомендуется: возможно выпадение осадка иодида цинка. Приготовление многокомпонентных рассолов ведут последовательным растворением с контролем плотности и прозрачности.
Как контролируют содержание основного вещества?
Комплексонометрическим титрованием по кальцию с индикатором мурексидом, а также гравиметрически после осаждения оксалата кальция.
