Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Хлорид кальция представляет собой неорганическое соединение , А соль с химической формулой CaCl 2 . Это кристаллическое твердое вещество белого цвета при комнатной температуре, хорошо растворимое в воде. Оно может быть создано путем нейтрализации соляной кислоты с гидроксидом кальция .

Хлорид кальция обычно встречается в виде гидратированного твердого вещества с общей формулой CaCl 2 (H 2 O) x , где x = 0, 1, 2, 4 и 6. Эти соединения в основном используются для удаления льда и борьбы с пылью. Поскольку безводная соль гигроскопична , ее используют как осушитель . [10]

Использует [ редактировать ]

Удаление льда и снижение точки замерзания [ править ]

Объемный CaCl 2 для защиты от обледенения в Японии

При нажатии на точку замерзания воды, хлорид кальция используется для предотвращения образования льда и используется для де-лед . Это приложение потребляет наибольшее количество хлорида кальция. Хлорид кальция относительно безвреден для растений и почвы. В качестве антигололедного средства он гораздо более эффективен при более низких температурах, чем хлорид натрия . При распределении для этого использования он обычно принимает форму маленьких белых сфер диаметром несколько миллиметров, называемых гранулами . Растворы хлорида кальция могут предотвратить замерзание при температурах до −52 ° C (−62 ° F), что делает его идеальным для заполнения шин сельскохозяйственных орудий в качестве жидкого балласта, улучшая тягу в холодном климате. [11]

Он также используется в бытовых и промышленных химических осушителях воздуха . [12]

Покрытие дороги [ править ]

Дорогу использовали хлорид кальция, чтобы предотвратить выветривание и придать ей вид влажной даже в засушливую погоду.

Вторая по величине область применения хлорида кальция использует гигроскопичность и липкость его гидратов. Хлорид кальция очень гигроскопичен, а его гидратация является экзотермической реакцией . Концентрированный раствор удерживает слой жидкости на поверхности грунтовых дорог , подавляя образование пыли. Он удерживает более мелкие частицы пыли на дороге, создавая амортизирующий слой. Если им разрешить сдуваться, крупный агрегат начинает перемещаться, и дорога разрушается. Использование хлорида кальция снижает потребность в сортировке на 50%, а потребность в заполняющих материалах - на 80%. [13]

Еда [ править ]

Среднее потребление хлорида кальция в качестве пищевых добавок оценивается в 160–345 мг / день. [14] Хлорид кальция разрешен в качестве пищевой добавки в Европейском Союзе для использования в качестве секвестранта и укрепляющего агента с номером E E509 . Он считается общепризнанным безопасным (GRAS) Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. [15] Его использование в производстве органических сельскохозяйственных культур, как правило, запрещено Национальной программой США по органическому производству . [16]

В морских аквариумах хлорид кальция является одним из способов введения биодоступного кальция для животных с панцирем из карбоната кальция, таких как моллюски и некоторые книдарии . Также можно использовать гидроксид кальция (смесь кальквассера) или кальциевый реактор .

В качестве укрепляющего агента хлорид кальция используется в овощных консервах, для повышения плотности соевого творога до тофу и при производстве заменителя икры из овощных или фруктовых соков . [17] Он обычно используется в качестве электролита в спортивных напитках и других напитках, включая воду в бутылках. Чрезвычайно соленый вкус хлорида кальция используется для ароматизации солений без увеличения содержания натрия в пище.содержание. Свойства снижения температуры замерзания хлорида кальция используются для замедления замораживания карамели в шоколадных плитках с карамельной начинкой. Кроме того, его часто добавляют в нарезанные яблоки для сохранения текстуры.

При пивоварении хлорид кальция иногда используется для устранения недостатка минералов в пивоваренной воде. Он влияет на вкус и химические реакции в процессе пивоварения, а также может влиять на функцию дрожжей во время ферментации.

В сыроварении хлорид кальция иногда добавляют в обработанное (пастеризованное / гомогенизированное) молоко для восстановления естественного баланса между кальцием и белком в казеине . Его добавляют перед коагулянтом.

Хлорид кальция используется для предотвращения пробкового пятна и горькой косточки на яблоках путем опрыскивания дерева в конце вегетационного периода. [18]

Лабораторные и связанные с ними сушки [ править ]

Сушильные трубы часто заполняются хлоридом кальция. Келп сушат хлоридом кальция для использования в производстве карбоната натрия . Безводный хлорид кальция был одобрен FDA в качестве упаковочного средства для обеспечения сухости (CPG 7117.02). [19]

Гидратированная соль может быть высушена для повторного использования, но при быстром нагревании растворяется в собственной гидратной воде, а при охлаждении образует твердое амальгамированное твердое вещество.

Разные приложения [ править ]

Хлорид кальция используется в бетонных смесях для ускорения начального схватывания, но ионы хлора вызывают коррозию стальной арматуры , поэтому его не следует использовать в железобетоне . [20] Безводная форма хлорида кальция также может быть использована для этой цели и может обеспечить измерение влажности бетона. [21]

Хлорид кальция используется в качестве добавки в пластмассах и огнетушителях , в доменных печах в качестве добавки для контроля строительных лесов (комкование и адгезия материалов, препятствующих опусканию шихты), а также в смягчитель ткани в качестве разбавителя.

Экзотермическое растворение хлорида кальция используется в самонагревающихся банках и грелках .

В нефтяной промышленности хлорид кальция используется для увеличения плотности рассолов, не содержащих твердых частиц . Он также используется для подавления набухания глин в водной фазе буровых растворов с обратной эмульсией .

CaCl 2 действует как флюс, снижая температуру плавления, в процессе Дэви для промышленного производства металлического натрия посредством электролиза расплавленного NaCl.

Точно так же CaCl 2 используется в качестве флюса и электролита в процессе FFC Cambridge для производства титана , где он обеспечивает надлежащий обмен ионов кальция и кислорода между электродами.

Хлорид кальция также используется в производстве активированного угля .

Хлорид кальция также входит в состав керамической посуды . Он суспендирует частицы глины, так что они плавают в растворе, что упрощает использование в различных техниках скользящего литья.

Дигидрат хлорида кальция (20 процентов по массе), растворенный в этаноле (крепость 95 процентов), использовался в качестве стерилизующего средства для самцов животных. Раствор вводят в семенники животного. В течение одного месяца некроз ткани яичек приводит к стерилизации. [22] [23]

Известно, что производители кокаина в Колумбии используют хлорид кальция от Tetra Technologies Inc., который на законных основаниях экспортируется в Перу , а затем переправляется контрабандой через Эквадор в Колумбию. [24]

Опасности [ править ]

Несмотря на то, что она нетоксична в небольших количествах во влажном состоянии, сильно гигроскопичные свойства негидратированной соли представляют определенную опасность. Хлорид кальция может действовать как раздражитель , высушивая влажную кожу. Твердый хлорид кальция растворяется экзотермически , и при попадании внутрь могут возникнуть ожоги полости рта и пищевода . Проглатывание концентрированных растворов или твердых продуктов может вызвать раздражение или изъязвление желудочно-кишечного тракта. [25]

Потребление хлорида кальция может привести к гиперкальциемии . [26]

Свойства [ править ]

Испытание пламенем CaCl 2

Хлорид кальция растворяется в воде, образуя хлорид и водный комплекс [Ca (H 2 O) 6 ] 2+ . Таким образом, эти растворы являются источниками «свободных» ионов кальция и свободных хлорид-ионов. Это описание иллюстрируется тем фактом, что эти растворы реагируют с источниками фосфата с образованием твердого осадка фосфата кальция:

3 CaCl 2 + 2 PO3-
4
→ Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6 Cl -

Хлорид кальция имеет очень высокое изменение энтальпии раствора , на что указывает значительное повышение температуры, сопровождающее растворение безводной соли в воде. Это свойство лежит в основе его масштабного применения.

Расплавленный хлорид кальция может быть подвергнут электролизу с образованием металлического кальция и газообразного хлора :

CaCl 2 → Ca + Cl 2

Подготовка [ править ]

Структура полимерного центра [Ca (H 2 O) 6 ] 2+ в кристаллическом гексагидрате хлорида кальция, иллюстрирующая высокое координационное число, типичное для комплексов кальция.

В большинстве стран мира хлорид кальция получают из известняка в качестве побочного продукта процесса Solvay , который следует общей реакции, приведенной ниже: [10]

2 NaCl + CaCO 3 → Na 2 CO 3 + CaCl 2

Потребление в Северной Америке в 2002 году составило 1 529 000 тонн (3,37 миллиарда фунтов). [27]

В США большую часть хлорида кальция получают очисткой из рассола . [ необходима цитата ]

Как и в большинстве сыпучих продуктов товарных солей, следы количество других катионов из щелочных металлов и щелочноземельных металлов ( группы 1 и 2) и другие анионы из галогенов ( группа 17) , как правило , происходят, но концентрации ничтожны. [ необходима цитата ]

Происшествие [ править ]

Хлорид кальция встречается в виде редких минералов эвапорита - синьярита (дигидрата) и антарктицита (гексагидрата). [28] [29] [30] Другой известный природный гидрат - гиараит - тетрагидрат. [31] [32] Родственные минералы хлорокальцит (хлорид калия, кальция, KCaCl 3 ) и тахигидрит (хлорид кальция и магния, Ca Mg 2 Cl 6 · 12 H 2 O ) также очень редки. [33] [34] [35] То же верно и для ризита, CaClF (фторид хлорида кальция). [36][37]

См. Также [ править ]

  • Хлорид кальция (I)
  • Превращение хлорида кальция
  • Хлорид магния

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i Лиде, Дэвид Р., изд. (2009). CRC Справочник по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0.
  2. ^ «Хлорид кальция (безводный)» . ICSC . Международная программа по химической безопасности и Европейская комиссия.
  3. ^ Seidell, Atherton; Линке, Уильям Ф. (1919). Растворимость неорганических и органических соединений (2-е изд.). Нью-Йорк: Компания Д. Ван Ностранд. п. 196 .
  4. ^ a b c d e f Анатольевич, Кипер Руслан. «Свойства вещества: хлорид кальция» . chemister.ru . Проверено 7 июля 2014 .
  5. ^ Б с д е е Pradyot, Патнаика (2019). Справочник неорганических химикатов . McGraw-Hill Companies, Inc. стр. 162. ISBN.  978-0-07-049439-8.
  6. ^ a b c d Мюллер, Ульрих (2006). Неорганическая структурная химия . wiley.com (2-е изд.). Англия: John Wiley & Sons Ltd. стр. 33. ISBN  978-0-470-01864-4.
  7. ^ a b c Sigma-Aldrich Co. , хлорид кальция . Проверено 7 июля 2014.
  8. ^ Дональд Э. Гарретт (2004). Справочник по литию и природному хлориду кальция . п. 379. ISBN 978-0080472904. Проверено 29 августа 2018 . Его токсичность при приеме внутрь подтверждена тестом на крысах: пероральная LD50 (крыса) составляет 1,0–1,4 г / кг (летальная доза для половины подопытных животных, в данном случае крыс ...)
  9. ^ «Паспорт безопасности хлорида кальция» . fishersci.ca . Fisher Scientific . Проверено 7 июля 2014 .
  10. ^ a b Роберт Кемп, Сюзанна Э. Киган «Хлорид кальция» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана 2000, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a04_547
  11. ^ «Бинарная фазовая диаграмма: система хлорид кальция - вода» . Водные растворы Aps. Октябрь 2016 . Проверено 20 апреля 2017 года .
  12. ^ "humantouchofchemistry.com Сохраняя вещи сухими" . Архивировано из оригинального 26 октября 2014 года . Проверено 23 октября 2014 года .
  13. ^ "Пыль: не ешьте! Контролируйте это!" . Журнал дорожного хозяйства и инженерии . Дороги США (TranSafety Inc.). 1 июня 1998 года Архивировано из оригинала 29 октября 2007 года . Проверено 9 августа 2006 года .
  14. ^ Профиль первичной оценки СВДС хлорида кальция, публикации ЮНЕП, SIAM 15, Бостон, 22–25 октября 2002 г., стр. 13–14.
  15. ^ 21 Свода федеральных правил, § 184.1193
  16. ^ 7 Свода федеральных правил, § 205.602
  17. ^ «Техника яблочной икры» . Студия StarChefs . StarChefs.com. Апрель 2004 . Проверено 9 августа 2006 года .
  18. ^ «Пробковое пятно и горькая косточка яблок», Ричард К. Фант и Майкл А. Эллис, Ohioline.osu.edu/factsheet/plpath-fru-01
  19. ^ "CPG 7117.02" . Статьи о соответствии требованиям FDA . Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Марта 1995 года . Проверено 3 декабря 2007 года .
  20. ^ «Ускорение времени схватывания бетона» . Федеральное управление автомобильных дорог . 1 июня 1999 . Проверено 16 января 2007 года .
  21. ^ Национальный исследовательский совет (США). Строительный научно-исследовательский институт (1962). Клеи в строительстве: выбор и применение; Ленты, чувствительные к давлению . Национальная академия наук - Национальный исследовательский совет. С. 24–5.
  22. ^ Koger, ноябрь 1977, "Хлорид кальция, практический некротический агент", журнал Американской ассоциации практикующих говяжьи (США) , (ноябрь 1977), v. 12, стр. 118–119
  23. ^ Яна, К .; Саманта, ПК (2011). «Клиническая оценка безоперационной стерилизации самцов кошек однократной инъекцией хлорида кальция в яички» . BMC Vet. Res . 7 : 39. DOI : 10,1186 / 1746-6148-7-39 . PMC 3152893 . PMID 21774835 .  
  24. ^ Смит, Майкл; Симпсон, Кэм. «Наркоманы ведут новую войну с наркотиками из-за базового химического вещества техасской компании» . Блумберг . Проверено 26 октября 2020 года .
  25. ^ «Оценка безопасности продукта (PSA): хлорид кальция» . Компания Dow Chemical . 2 мая 2006 года Архивировано из оригинала 17 сентября 2009 года . Проверено 22 июля 2008 года .
  26. ^ «Возможные побочные эффекты хлорида кальция» .
  27. ^ Профиль первичной оценки СВДС хлорида кальция, публикации ЮНЕП, SIAM 15, Бостон, 22–25 октября 2002 г., стр. 11.
  28. ^ https://www.mindat.org/min-3673.html
  29. ^ https://www.mindat.org/min-251.html
  30. ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
  31. ^ https://www.mindat.org/min-43592.html
  32. ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
  33. ^ https://www.mindat.org/min-1020.html
  34. ^ https://www.mindat.org/min-3865.html
  35. ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
  36. ^ https://www.mindat.org/min-3446.html
  37. ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
  • Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.

Внешние ссылки [ править ]

  • Международная карта химической безопасности 1184
  • Информация о продукте и применении (бывшее подразделение Dow Chemical Calcium Chloride)
  • Отчет о коррозии стали хлоридом, включая CaCl 2
  • Сборник отчетов и статей по хлориду кальция
  • Хлорид кальция, безводный паспорт безопасности материала
  • Дифузивность хлорида кальция
  • Центры по контролю и профилактике заболеваний , Национальные институты безопасности и гигиены труда, «Хлорид кальция (безводный)»