Калциев хлорид

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Калциев хлорид
Calcium chloride CaCl2.jpg
Идентификатори
Номер на CAS 10043-52-4, 22691-02-7, 10035-04-8
PubChem 24854
ChemSpider 23237
DrugBank DB01164
ChEBI 3312
ChEMBL 1200668
Номер в RTECS EV9800000
SMILES
[Ca+2].[Cl-].[Cl-]
StdInChI
1S/Ca.2ClH/h;2*1H/q+2;;/p-2
StdInChI ключ UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L
InChI 1/Ca.2ClH/h;2*1H/q+2;;/p-2
InChI ключ UXVMQQNJUSDDNG-NUQVWONBAG
UNII OFM21057LP
Свойства
Формула CaCl2
Моларна маса 110,98 g·mol−1
Външен вид бял прах
Плътност 2,15 g/cm3 (сух)
2,24 g/cm3 (монохидрат)
1,85 g/cm3 (дихидрат)
Вискозитет 3,34 cP (787 °C)
1,44 cP (967 °C)
Точка на топене 772 – 775 °C (сух)
260 °C (монохидрат)
175 °C (дихидрат)
Точка на кипене 1935 °C (сух)
Разтворимост вода 74,5 g/100 mL
Разтворимост етанол 25,8 g/100 g
Разтворимост ацетон 0,1 g/kg
pKa 8 – 9 (сух)
6,5 – 8 (хексахидрат)
Магнитна възприемчивост −5,47·10−5 cm3/mol
Показател на пречупване 1,52
Структура
Кристална структура орторомбична, тетрагонална
Опасности
H-фрази 319
P-фрази 305+351+338
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
2
1
LD50 1000 – 1400 mg/kg (при мишки)
Термохимия
Стандартна моларна ентропия 108,4 J/mol·K
Специфичен топлинен капацитет 72,89 J/mol·K (сух)
106,23 J/mol·K (монохидрат)
172,92 J/mol·K (дихидрат)
Данните са при стандартно състояние
на материалите (25°C, 100 kPa)
,
освен където е указано другояче.

Калциевият хлорид е неорганично съединение, сол с химическа формула CaCl2. Представлява бяло кристално твърдо вещество (при стайна температура), което е високо разтворимо във вода.

Калциевият хлорид е често срещат под формата на хидратирано вещество с обща формула CaCl2(H2O)x, където x може да е 0, 1, 2, 4, или 6. Тези съединения се използват главно за размразяване и контрол на запрашеността. Тъй като сухата сол е хигроскопична, тя се използва като десикант.[1]

Употреба[редактиране | редактиране на кода]

Размразяване[редактиране | редактиране на кода]

Тъй като понижава точката на замръзване на водата, калциевият хлорид се използва за предотвратяване образуването на лед и за размразяване. Именно това му приложение консумира най-много калциев хлорид в света. Веществото е относително безвредно за растенията и почвата. Като размразяващ агент той е много по-ефективен при ниски температури от натриевия хлорид. Обикновено се използва под формата на малки бели топчета с диаметър от няколко милиметра. Разтворът от калциев хлорид може да предотврати замръзването на водата при температури достигащи −52°C, което го прави идеален за запълване на течни баласти в гумите, подобрявайки сцеплението в области със студен климат.[2]

Използва се и в домашните и промишлените въздушни обезвлажнители.[3]

Пътна настилка[редактиране | редактиране на кода]

Второто най-голямо приложение на калциевия хлорид се възползва от неговите хигроскопични свойства и лепкавостта на хидратите му. Концентриран разтвор образува течен слой върху повърхността на черен път, потискайки образуването на прах. Така фините прахови частици се задържат върху пътя. Използването на калциев хлорид намалява нуждата от запълващи материали при пътното строителство до 80%.[4]

Храна[редактиране | редактиране на кода]

Средният прием на калциев хлорид като хранителна добавки се оценява на 160 – 345 mg дневно.[5] Калциевият хлорид е разрешен като хранителна добавка в Европейския съюз. Използва се като стягащ агент с Е-номер E509. Счита се като цяло за безопасен от Агенцията за контрол на храните и лекарствата на САЩ..[6] Употребата му в биоземеделието е забранена.[7]

В морските аквариуми, калциевият хлорид е един от начините да се набави биодостъпен калций за животните с черупки (мекотели и мешести). Може да се използва и калциев хидроксид.

Като стягащ агент, калциевият хлорид се използва при консервирането на зеленчуци, за превръщане на соя в тофу и за произвеждането на хайвер от зеленчукови или плодови сокове.[8] Често се използва като електролит в спортните напитки. Изключително соленият вкус на калциевия хлорид намира приложение при приготвянето на кисели краставички, без да се увеличава съдържанието на натрий в храната. Свойството на калциевия хлорид, понижаващо точката на замръзване, се използва за забавяне на втвърдяването на карамела в шоколадите с карамелен пълнеж.

В пивоварството, калциевият хлорид понякога се използва за коригиране на минералния дефицит във водата. Влияе на вкуса и химичните реакции по време на процеса на варене, а също така може да повлияе и на дрождите по време на ферментацията.

В производството на сирене, калциеви хлорид понякога се добавя към преработеното мляко с цел да се възстанови естествения баланс между калция и протеините в казеина. Добавя се преди сгъстителя.

Калциевият хлорид намира приложение и като средство за превенция на болести по ябълките.[9]

Други[редактиране | редактиране на кода]

Калциевият хлорид се използва в бетонни смеси за ускоряване на първоначалното втвърдяване на бетона, но хлоридните йони водят до корозия на стоманената арматура, поради което не бива да се използва при стоманобетон.[10] Сухата форма на веществото също може да се използва за тази цел и може да даде представа за нивото на влага в бетона.[11]

Съединението се добавя към пластмаси, пожарогасители, при пречистването на отпадъчни води като помощно средство за отводняване, в доменните пещи като добавка за контролиране на натрупванията и залепването на материали, които предотвратяват спускането на пещния заряд, както и при омекотителите като разредител.

Екзотермичното разтваряне на калциевия хлорид се използва при електрически възглавници.

В нефтената промишленост, калциевият хлорид се употребява за повишаване на гъстотата на несъдържащите твърди вещества саламури. Използва се и за задържане на набъбващите глини във водната фаза на инвертираните емулсионни флуиди при сондирането.

CaCl2 се използва в индустрията за производство на метален натрий и титан. Използва се и при производството на активни въглени.

Дихидрат на калциев хлорид, разтворен в етанол, в миналото се използва за кастрация на мъжки животни. Разтворът се инжектира в тестисите на животното. След 1 месец некрозата на тъканта на тестисите довежда до стерилност.[12][13]

Опасности[редактиране | редактиране на кода]

Калциевият хлорид може да е раздразнителен за кожата, тъй като я изсушава. В твърдо състояние съединението се разтваря екзотермично и може да доведе до изгаряния в устата и хранопровода при поглъщане. Поглъщането на концентриран разтвор или твърд продукт може да доведе до стомашно-чревно раздразнение или язви.[14]

Прекомерната консумация на калциев хлорид може да предизвика хиперкалциемия.[15]

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

Калциевият хлорид се разтваря във вода, при което се отделя хлорид и аквакомплекс [Ca(H2O)6]2+. По този начин, разтворът му е източник на свободен калций и свободни хлоридни йони. Това се илюстрира от факта, че разтворът реагира с източници на фосфат, при което се утаява твърд калциев фосфат:

3 CaCl2 + 2 PO3−
4
→ Ca3(PO4)2 + 6 Cl

Калциевият хлорид има много висока енталпийна промяна на разтвора, за което свидетелства значителното покачване на температурата, придружаващо разтварянето на негова суха сол във вода. Това свойство е в основата на най-мащабното му приложение.

Течният калциев хлорид може да се подложи на електролиза, при което да се получат калций и хлор:

CaCl2 → Ca + Cl2

Добиване[редактиране | редактиране на кода]

В по-голямата част от света, калциевият хлорид се добива от варовик като вторичен продукт от процеса на Солвей, който следва реакцията:[1]

2 NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2

Както при повечето насипни продукти със соли, остатъчни количества на други катиони на алкални метали и алкалоземни метали и други аниони от халогени обикновено също присъстват, но концентрацията им е нищожна.

Калциевият хлорид се среща като рядък евапорат (дихидрат или хексахидрат). Сродните минерали хлорокалцит (KCaCl3) и тахихидрит (CaMg2Cl6·12H2O) също са много редки.

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. а б Robert Kemp, Suzanne E. Keegan „Calcium Chloride“ in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2000, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a04_547
  2. Binary Phase diagram: The Calcium Chloride – water system. // Aqueous Solutions Aps, октомври 2016. Посетен на 20 април 201.
  3. humantouchofchemistry.com Keeping Things Dry. // Посетен на 23 октомври 2014-10-23.
  4. Dust: Don't Eat It! Control It!. // Road Management & Engineering Journal. US Roads (TranSafety Inc.), 1 юни 1998. Посетен на 9 август 2006.
  5. Calcium Chloride SIDS Initial Assessment Profile, UNEP Publications, SIAM 15, Boston, 22 – 25 октомври 2002, с. 13 – 14.
  6. 21 |CFR § 184.1193
  7. 7 CFR § 205.602
  8. Apple Caviar Technique. // StarChefs Studio. StarChefs.com, април 2004. Посетен на 9 август 2006.
  9. Cork Spot and Bitter Pit of Apples", Richard C. Funt and Michael A. Ellis
  10. Accelerating Concrete Set Time. // Federal Highway Administration, 1 юни 1999. Посетен на 16 януари 2007.
  11. National Research Council (U.S.). Building Research Institute. Adhesives in Building: Selection and Field Application; Pressure-sensitive Tapes. National Academy of Science-National Research Council, 1962. с. 24 – 5.
  12. Koger, Nov 1977, „Calcium Chloride, Practical Necrotizing Agent“, Journal of the American Association of Bovine Practitioners (USA), (Nov 1977), v. 12, p. 118 – 119
  13. Jana, K. и др. Clinical evaluation of non-surgical sterilization of male cats with single intra-testicular injection of calcium chloride. // BMC Vet. Res. 7. 2011. DOI:10.1186/1746-6148-7-39. с. 39.
  14. Product Safety Assessment (PSA): Calcium Chloride. // Dow Chemical Company, 2 май 2006.
  15. Calcium Chloride Possible Side Affects. //