碱石灰

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、换气器和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和二氧化碳中毒。^[1][2]

Drägersorb® Soda Lime

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

碱石灰的主要成分^[3]：

• 氢氧化钙，Ca(OH)₂ 94%
• 氢氧化钠，NaOH 5%
• 其他添加物 <1%，例如：
  • 添加氢氧化钾催化吸收效率
  • 添加二氧化硅增加颗粒的硬度
  • 添加指示剂指示吸收能力

麻醉用途

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

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][4]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。^[5]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

碱石灰与二氧化碳的反應總體化學方程式：

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O + 大量熱量（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 → CO_{2 (aq)}（二氧化碳溶於水中——慢反应,决速步骤）
2. CO_{2 (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，在反應中作催化劑）

其中，每1mol二氧化碳（44g）反应生成1mol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（化學方程式：CH₃COONa（s） + NaOH（s） → Na₂CO₃（s） + CH₄（g））。

误解

中学化学教材常描述碱石灰的制备方式是采用氧化钙与氢氧化钠溶液反应，因此造成了碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物的误解。实际上氧化钙遇水就转化成了氢氧化钙，所以碱石灰是氢氧化钙与氢氧化钠的混合物。

参考文献

1. Barash, PG; Cullen BF and Stoelting RK. Clinical Anesthesia, 5th Rev ed.. United States: Lippincott Williams & Wilkins. 2005: 1584. ISBN 0781757452.  引文使用过时参数coauthors (帮助)
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.  引文使用过时参数coauthors (帮助)
3. . www.sciencedirect.com. [2022-02-15]. （原始内容存档于2022-02-15）. 
4. Richardson, Drew; Menduno, Michael; Shreeves, Karl (eds). . Diving Science and Technology Workshop. (Diving Science and Technology). 1996: 286 [2009-03-18]. （原始内容存档于2010-12-25）. 
5. Lillo RS, Ruby A, Gummin DD, Porter WR, Caldwell JM. Chemical safety of U.S. Navy Fleet soda lime. Undersea Hyperb Med. March 1996, 23 (1): 43–53 [2009-03-18]. PMID 8653065. （原始内容于2009-08-08）. 

外部链接

• Sofnolime MSDS Example of a commercial soda lime product that is used in diving and medicine
• Publications （页面存档备份，存于互联网档案馆） on sodalime in diving operations