ＣａＯの還元

質問

ＣａＯ（酸化カルシウム）を水素やＣＯ等のガス使用以外に還元する方法はありますでしょうか。

回答No.1

Saturn5 · ベストアンサー

(1)Ｃａの酸化還元電位の低さ
　Ｃａ２＋　＋　２ｅ－　←→　Ｃａ　－２．８４Ｖ
(2)ＣａとＯのイオン結合力の強さ

以上の２点から見て、Ｈ２やＣＯ程度の還元剤で還元することは難しい
と思います。

方法としては融解塩電解という方法もありますが、ＣａＯの融点は２５７０℃
と高いので、これも難しいです。
Ｃａ単体を作る手段としてはＣａＣｌ２の融解塩電解が使われているようです。

お礼

ご回答ありがとうございました。還元は殆ど無理のようですね。

回答No.3

htms42

>今Ca（カルシウム）を用いるプロセスを検討しておりますが、そのプロセスでは、CaOが出来ます。これをCaに再生して循環使用したいと思い、CaOからCaに戻す方法を伺ったわけです。

「カルシウム」と言えば「カルシウム単体」の意味になりますが「カルシウム化合物」、または「成分としてのカルシウム元素」の意味で用いる人がおられます。あなたの言う「カルシウム」はどちらでしょうか。

金属カルシウムを出発点にしなければいけないプロセスというのはものすごく特殊なものです。
そういうプロセスに関わっている人であれば「Ｈ２やＣＯで還元ができる」とは言わないでしょう。
融解塩電解でつくられるものであるというのも当然承知のはずです。
「元のＣａに戻す＝還元する」というようなことを発想することはありません。
小規模な実験であればともかく、工業的なニュアンスのあるプロセスで金属カルシウムを使えばものすごくコストの高いものにつきます。

ＣａＯは石灰です。石灰石を焼いて作ります。
工業原料としてであれば安い材料の代表です。
昔は運動場に白線を引く時に使っていたものです。
これを元に戻す、Ｃａを取り出す、なんて誰も考えないでしょう。

鉄はＨ２やＣＯで還元ができると言ってもいい元素です。
でも鉄を使うプロセスの中で鉄が錆びるからと言ってその錆を集めて金属の鉄に戻すようなプロセスを含ませるということをやりますか。

何か誤解があるように思います。

ＣａＯはアルカリとしての利用価値があります。
これが中和されたＣａＣｌ２になるともうどうしようもないです。
凍結防止剤として道路にまいているのは他に使い道がないからです。

お礼

色々ご指摘ありがとうございました。とにかく難しそうですね。

回答No.2

htms42

「ＣａＯを還元する」と書かれていますが還元されるのはカルシウムＣａです。
酸化、還元は元素について見ないと混乱します。
結合している酸素の数だけで還元を考えているのではないでしょうか。
だから酸素のくっついたカルシウムを還元される物質の例として考えたのだろうと思います。
炭素の場合であればＣＯ２，ＣＯ，Ｃと並べて考えるとくっついている酸素の数が減って行っています。
でもその変化で還元されているのは炭素Ｃです。ＣＯ，Ｃは還元されたＣを含んでいる物質の例を示す表現です。

ＣａＯに含まれているＣａの還元であれば単体（金属）としてのＣａを取り出すということになります。これはＣａＯから取り出してもＣａＣｌ２から取り出しても同じことだと考えられます。
ＣａＯからＣａを取り出すことが無理であってもＣａＣｌ２からＣａを取り出すことができればＣａは還元できるということです。

金属カルシウムは瓶に入ったものが売られています。
高いものではありません。
Ｎａと同様に水と直接反応して水素を出すという金属ですから高校でもよく使うものです。
Ｎａ，Ｃａ，Ｋなどは１００年以上前（ファラデーの時代）に単体が得られています。

＞還元は殆ど無理のようですね。
いう認識と合いませんね。
「還元」を元素についてではなくて物質について考えているのでおかしくなったのです。

Ｎａ，Ｃａ，Ｋは全て融解塩電解という方法で得られています。そのためには融点のあまり高くない物質が材料になります。
ＣａＯの融点は２５７２℃ですが、ＣａＣｌ２の融点は７７４℃です。
食塩の融点（８００℃）よりも低いです。

融解塩電解は高校の化学の教科書に出てきます。
（教科書には普通、ＮａとＡｌの場合だけが載っています。）

お礼

ご連絡ありがとうございました。今Ca（カルシウム）を用いるプロセスを検討しておりますが、そのプロセスでは、CaOが出来ます。これをCaに再生して循環使用したいと思い、CaOからCaに戻す方法を伺ったわけです。当方の説明が不足していたようですが、その点からすると、Caに戻すにはちょっと難しいのかなと思った次第です。操作回数は複数回でも良いのですが、何か他のアイデアがあれば、ご連絡頂ければ幸いです。