Chlorid vápenatý - Calcium chloride

Chlorid vápenatý
Struktura chloridu vápenatého (chlor je zelený, vápník je šedý)
Ukázka chloridu vápenatého
Jména
Název IUPAC
Chlorid vápenatý
Ostatní jména
Neutrální chlorid vápenatý; chlorid vápenatý (II), chlorid vápenatý, E509
Identifikátory
3D model ( JSmol )
ČEBI
CHEMBL
ChemSpider
DrugBank
Informační karta ECHA 100,030,115 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
E číslo E509 (regulátory kyselosti, ...)
Číslo RTECS
UNII
  • InChI = 1S/Ca.2ClH/h; 2*1H/q+2 ;;/p-2 šekY
    Klíč: UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L šekY
  • InChI = 1/Ca.2ClH/h; 2 x 1H/q+2 ;;/p-2
    Klíč: UXVMQQNJUSDDNG-NUQVWONBAG
  • Cl [Ca] Cl
  • [Ca+2]. [Cl-]. [Cl-]
  • monohydrát: Cl [Ca] Cl.O
  • dihydrát: Cl [Ca] Cl.OO
  • hexahydrát: Cl [Ca] Cl.OOOOOO
Vlastnosti
Ca Cl 2
Molární hmotnost 110,98  g · mol −1
Vzhled Bílý prášek, hygroskopický
Zápach Bez zápachu
Hustota
Bod tání 772–775 ° C (1 422–1 427 ° F; 1 045–1 048 K)
bezvodý
260 ° C (500 ° F; 533 K)
monohydrát, rozkládá
175 ° C (347 ° F; 448 K)
dihydrát, rozkládá
45,5 ° C ( 113,9 ° F; 318,6 K)
tetrahydrát, rozkládá
30 ° C (86 ° F; 303 K)
hexahydrát, rozkládá se
Bod varu 1935 ° C (3515 ° F; 2208 K) bezvodý
Bezvodý:
74,5  g/100  ml (20 ° C)
Hexahydrát:
49,4  g/100  ml (−25 ° C)
59,5  g/100  ml (0 ° C)
65  g/100  ml (10 ° C)
81,1  g/100  ml (25 ° C)
102,2  g/100  ml (30,2 ° C)
α-tetrahydrát:
90,8  g/100  ml (20 ° C)
114,4  g/100  ml (40 ° C)
Dihydrát:
134,5  g/100  ml (60 ° C )
152,4  g/100  ml (100 ° C)
Rozpustnost
Rozpustnost v ethanolu
Rozpustnost v methanolu
Rozpustnost v acetonu 0,1  g/kg (20 ° C)
Rozpustnost v pyridinu 16,6  g/kg
Kyselost (p K a )
−5,47 · 10 −5  cm 3 /mol
Index lomu ( n D )
1,52
Viskozita
Struktura
a  = 6,259 Å, b  = 6,444 Å, c  = 4,17 Å (bezvodý, 17 ° C)
α = 90 °, β = 90 °, γ = 90 °
Octahedral (Ca 2+ , bezvodý)
Termochemie
108,4  J/mol · K
Standardní entalpie
tvorby
f H 298 )
−748,81  kJ/mol
Farmakologie
A12AA07 ( WHO ) B05XA07 ( WHO ), G04BA03 ( WHO )
Nebezpečí
Hlavní nebezpečí Dráždivý
Bezpečnostní list Viz: datová stránka
Piktogramy GHS GHS07: Zdraví škodlivý
Signální slovo GHS Varování
H319
P305+351+338
NFPA 704 (ohnivý diamant)
2
0
1
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
1 000-1 400  mg/kg (potkani, orálně)
Související sloučeniny
Jiné anionty
Jiné kationty
Stránka doplňkových údajů
Index lomu ( n ),
dielektrická konstantar ) atd.
Termodynamická
data
Fázové chování
pevná látka – kapalina – plyn
UV , IR , NMR , MS
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N. ověřit  ( co je to   ?) šekY☒N.
Reference na infobox

Chlorid vápenatý je anorganická sloučenina , je sůl s chemickým vzorcem CaCI 2 . Je to bílá krystalická pevná látka při pokojové teplotě a je vysoce rozpustná ve vodě. To může být vytvořeno neutralizací kyselinou chlorovodíkovou s hydroxidem vápenatým .

Chlorid vápenatý se běžně setkáváme ve formě hydratované pevné látky obecný vzorec CaCl 2 (H 2 O) x , kde x = 0, 1, 2, 4 a 6. Tyto sloučeniny se používají hlavně pro odstraňování námrazy a odprašování. Protože je bezvodá sůl hygroskopická , používá se jako vysoušedlo .

Využití

Odmrazování a deprese bodu mrazu

Hromadný CaCl 2 pro odmrazování v Japonsku

Snížením bodu tuhnutí vody se chlorid vápenatý používá k prevenci tvorby ledu a používá se k odmrazování . Tato aplikace spotřebovává největší množství chloridu vápenatého. Chlorid vápenatý je relativně neškodný pro rostliny a půdu. Jako odmrazovací činidlo je při nižších teplotách mnohem účinnější než chlorid sodný . Při distribuci pro toto použití má obvykle podobu malých bílých kuliček o průměru několika milimetrů, které se nazývají prilky . Roztoky chloridu vápenatého mohou zabránit zamrznutí při teplotách až -52 ° C (-62 ° F), což je ideální pro plnění pneumatik zemědělských strojů jako kapalný předřadník, které pomáhají trakci v chladném podnebí.

Používá se také v domácích a průmyslových chemických odvlhčovačích vzduchu .

Povrchové úpravy vozovek

Na tuto silnici byl nastříkán chlorid vápenatý, aby se zabránilo zvětrávání, což mu dodávalo mokrý vzhled i za suchého počasí.

Druhá největší aplikace chloridu vápenatého využívá jeho hygroskopickou povahu a lepkavost jeho hydrátů; Chlorid vápenatý je vysoce hygroskopický a jeho hydratace je exotermická reakce . Koncentrovaný roztok udržuje na povrchu prašných cest tekutou vrstvu , která potlačuje tvorbu prachu. Udržuje jemnější částice prachu na silnici a vytváří tlumicí vrstvu. Pokud se nechá odletět, začne se velké kamenivo posouvat a silnice se porouchá. Použití chloridu vápenatého snižuje potřebu třídění až o 50% a potřebu výplňových materiálů až o 80%.

Jídlo

Průměrný příjem chloridu vápenatého jako potravinářských přídatných látek byl odhadován na 160–345 mg/den. Chlorid vápenatý je v Evropské unii povolen jako potravinářská přídatná látka k použití jako sekvestrační a zpevňující činidlo s číslem E E509 . Je považován za obecně uznávaný jako bezpečný (GRAS) americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv. Jeho použití v ekologické produkci plodin je obecně zakázáno v rámci Národního ekologického programu USA .

V mořských akváriích je chlorid vápenatý jedním ze způsobů, jak zavést biologicky dostupný vápník u živočichů chráněných uhličitanem vápenatým, jako jsou měkkýši a někteří cnidariáni . Lze také použít hydroxid vápenatý (kalkwasserova směs) nebo vápenatý reaktor .

Jako zpevňující činidlo se chlorid vápenatý používá v konzervované zelenině, při zpevňování sojových tvarohů na tofu a při výrobě náhražky kaviáru ze zeleninových nebo ovocných šťáv . Běžně se používá jako elektrolyt ve sportovních nápojích a jiných nápojích, včetně balené vody. Extrémně slaná chuť chloridu vápenatého se používá k aromatizaci okurek, aniž by se zvýšil obsah sodíku v potravinách . Vlastnosti deprese bodu tuhnutí chloridu vápenatého se používají ke zpomalení zmrazování karamelu v čokoládových tyčinkách naplněných karamelem. Také se často přidává do nakrájených jablek, aby se zachovala textura.

Při vaření piva se někdy používá chlorid vápenatý k nápravě minerálních nedostatků v pivovarské vodě. Ovlivňuje chuťové a chemické reakce během procesu vaření a může také ovlivnit funkci kvasinek během kvašení.

Při výrobě sýra se někdy přidává chlorid vápenatý do zpracovaného (pasterizovaného/homogenizovaného) mléka, aby se obnovila přirozená rovnováha mezi vápníkem a bílkovinami v kaseinu . Přidává se před koagulantem.

Chlorid vápenatý se používá k prevenci korkových skvrn a hořkých jablek postřikem na strom během pozdního vegetačního období.

Laboratorní a související sušící operace

Sušící trubice jsou často naplněny chloridem vápenatým. Kelp se suší chloridem vápenatým pro použití při výrobě uhličitanu sodného . Bezvodý chlorid vápenatý byl schválen FDA jako balicí pomůcka k zajištění sucha (CPG 7117.02).

Hydratovanou sůl lze vysušit pro opětovné použití, ale rozpustí se ve své vlastní hydratační vodě, pokud se rychle zahřeje a po ochlazení vytvoří tvrdou sloučenou pevnou látku.

Různé aplikace

Chlorid vápenatý se používá v betonových směsích k urychlení počátečního tuhnutí, ale chloridové ionty vedou ke korozi ocelové výztuže , proto by se neměl používat v železobetonu . K tomuto účelu lze také použít bezvodou formu chloridu vápenatého, která může poskytnout míru vlhkosti v betonu.

Chlorid vápenatý je obsažen jako přísada do plastů a hasicích přístrojů , ve vysokých pecích jako přísada k ovládání lešení (shlukování a přilnavost materiálů, které brání sestupu vsázky pece) a do změkčovače tkanin jako ředidla.

Exotermické rozpouštění chloridu vápenatého se používá v samoohřívacích plechovkách a ohřívacích polštářcích .

V ropném průmyslu se chlorid vápenatý používá ke zvýšení hustoty solanky bez pevných látek . Používá se také k zajištění inhibice bobtnání jílů ve vodní fázi kapalin pro vrtání invertní emulze .

CaCl 2 působí jako tavidlo a snižuje teplotu tání při Davyho procesu průmyslové výroby sodíku kovem elektrolýzou roztaveného NaCl.

Podobně se CaCl 2 používá jako tavidlo a elektrolyt v procesu FFC Cambridge pro výrobu titanu , kde zajišťuje správnou výměnu iontů vápníku a kyslíku mezi elektrodami.

Chlorid vápenatý se také používá při výrobě aktivního uhlí .

Chlorid vápenatý lze použít k vysrážení fluoridových iontů z vody jako nerozpustného CaF 2 .

Chlorid vápenatý je také přísadou používanou v keramických nádobách . Suspenzuje částice jílu tak, aby se vznášely v roztoku, což usnadňuje použití v různých technikách skluzu.

Dihydrát chloridu vápenatého (20 procent hmotnostních) rozpuštěný v ethanolu (95 procent ABV) byl použit jako sterilizační prostředek pro samčí zvířata. Roztok se vstříkne do varlat zvířete. Do jednoho měsíce vede nekróza tkáně varlat ke sterilizaci.

Producenti kokainu v Kolumbii dovážejí tun chloridu vápenatého, aby získali rozpouštědla, která jsou na červeném seznamu INCB a jsou přísněji kontrolována.

Nebezpečí

Ačkoli jsou za mokra netoxické v malých množstvích, silně hygroskopické vlastnosti nehydrátované soli představují určitá nebezpečí. Chlorid vápenatý může působit jako dráždidlo vysušením vlhké pokožky. Pevný chlorid vápenatý se exotermicky rozpouští a popáleniny mohou při požití způsobit ústa a jícen . Požití koncentrovaných roztoků nebo pevných produktů může způsobit podráždění nebo ulceraci gastrointestinálního traktu.

Konzumace chloridu vápenatého může vést k hyperkalcémii .

Vlastnosti

Flame test CaCl 2

Chlorid vápenatý se rozpouští ve vodě, čímž vzniká chlorid a aquo komplex [Ca (H 2 O) 6 ] 2+ . Tímto způsobem jsou tato řešení zdrojem „volných“ iontů vápníku a volných chloridů. Tento popis je ilustrován skutečností, že tyto roztoky reagují se zdroji fosfátů za vzniku pevné sraženiny fosforečnanu vápenatého:

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

Chlorid vápenatý má velmi vysokou entalpickou změnu roztoku , což je indikováno značným nárůstem teploty doprovázejícím rozpuštění bezvodé soli ve vodě. Tato vlastnost je základem pro její největší aplikaci.

Roztavený chlorid vápenatý lze elektrolyzovat za vzniku kovového vápníku a plynného chloru :

CaCl 2 → Ca + Cl 2

Příprava

Struktura polymerního [Ca (H 2 O) 6 ] 2+ centra v krystalickém hexahydrátu chloridu vápenatého, ilustrující vysoké koordinační číslo typické pro vápníkové komplexy.

Ve velké části světa se chlorid vápenatý získává z vápence jako vedlejší produkt Solvayova procesu , který následuje po čisté reakci níže:

2 NaCl + CaCO 3 → Na 2 CO 3 + CaCl 2

Severoamerická spotřeba v roce 2002 činila 1 529 000 tun (3,37 miliardy liber).

V USA se většina chloridu vápenatého získává čištěním ze solanky .

Jako u většiny sypkých komoditních solných produktů se typicky vyskytuje stopová množství jiných kationtů z alkalických kovů a kovů alkalických zemin ( skupiny 1 a 2) a dalších aniontů z halogenů ( skupina 17), ale koncentrace jsou nepatrné.

Výskyt

Chlorid vápenatý se vyskytuje jako vzácného evaporite nerostné sinjarite (dihydrátu) a antarcticite (hexahydrát). Dalším známým přírodním hydrátem je ghiarait - tetrahydrát. Související minerály chlorocalcite (draslík chloridu vápenatého, KCaCl 3 ) a tachyhydrite (chlorid vápenatý hořčík, Ca Mg 2 Cl 6 · 12 H 2 O ), jsou také velmi vzácné. To platí i pro rorisit, CaClF (fluorid vápenatý chlorid).

Viz také

Reference

externí odkazy