Хлорид кальция

Pause
ИИ-обзор статьи
Хлорид кальция (CaCl₂) — неорганическое вещество, кальциевая соль соляной кислоты, широко применяемая в пищевой промышленности, медицине, строительстве и в качестве противогололёдного средства.
Способы получения и статистика потребления
Природный гексагидрат хлорида кальция — антарктицит — обнаружен в Антарктиде. Вещество получают как побочный продукт производства соды по методу Сольве. Потребление в Северной Америке в 2002 году составляло 1 529 000 тонн.
Лабораторное применение и осушка газов
В лабораториях хлорид кальция используют как наполнитель хлоркальциевых трубок для изоляции веществ от водяных паров и осушки газов. В газовой отрасли он применяется для осушки и понижения точки росы технологического и импульсного газа на распределительных и компрессорных станциях.
Пищевые, строительные и нефтегазовые сферы
В пищевой промышленности служит смягчителем мяса, консервантом, загустителем и отвердителем, а также улучшает формирование сгустка в молочной продукции. В строительстве ускоряет схватывание цемента, в нефтегазовой отрасли входит в состав жидкостей глушения при ремонте скважин.
Механизм обеспыливания грунтовых дорог
Гигроскопичность хлорида кальция приводит к образованию липкого гидрата, который удерживает мелкие частицы на поверхности грунтовой дороги и предотвращает образование пыли. За счёт этого использование раствора значительно снижает необходимость в разравнивании грунтовой дороги на 50% и образование ям на 80%.
Опасности при контакте и употреблении
Сухой хлорид кальция гигроскопичен и при попадании на кожу вызывает её сухость и раздражение. При растворении твёрдого вещества выделяется тепло, поэтому при употреблении внутрь возможны ожоги полости рта и внутренних органов, а концентрированный раствор нарушает пищеварение. Приём хлорида кальция также может привести к гиперкальциемии.

Хлори́д ка́льция, CaCl2 — химическое неорганическое вещество; кальциевая соль соляной кислоты. Неядовит, зарегистрирован в качестве пищевой добавки E509.

Белые кристаллы плотностью 2,15 г/см³, температура плавления — 772 °C. Обладает высокими гигроскопическими свойствами. Растворимость (г на 100 г H2O): 74 (20 °C) и 159 (100 °C). Водные растворы хлорида кальция замерзают при низких температурах (20%-й — при -18,57 °C, 30%-й — при -48 °C).

CaCl2 образует гидрат CaCl2·6H2O, устойчивый до 29,8 °C; при более высоких температурах из насыщенного раствора выпадают кристаллогидраты с 4, 2 и 1 молекулами H2O. При смешении CaCl2*6H2O (58,8 %) со снегом или льдом (41,2 %) температура понижается до —55 °C (криогидратная точка).

Общие сведения
Что важно знать
Хлорид кальция
Общие
Систематическое
наименование
Хлорид кальция
Традиционные названия Хлорид кальция, хлористый кальций
Хим. формула CaCl2
Рац. формула CaCl2
Физические свойства
Молярная масса 111,08 г/моль
Плотность 2,15 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 772 °C
 • кипения 1935 °C
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты 8—9
Растворимость
 • в воде 74,5 г/100 мл
Структура
Координационная геометрия Октаэдральная
Классификация
Рег. номер CAS 10043-52-4
3D model (JSmol) Интерактивная схема
PubChem
UNII
CompTox Dashboard EPA
Рег. номер EINECS 233-140-8
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E509
RTECS EV9800000
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard
Безопасность
ЛД50 1,5-3,6 г/кг (крысы, перорально)
Токсичность ПДК 2 мг/м³
Фразы риска (R) R36
Фразы безопасности (S) S22, S24
Краткие характер. опасности (H)
H319
Меры предостор. (P)
P280, P264, P305+P351+P338, P337+P313
Пиктограммы СГС Пиктограмма «Восклицательный знак» системы СГС
NFPA 704
Огнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 2: Интенсивное или продолжительное, но не хроническое воздействие может привести к временной потере трудоспособности или возможным остаточным повреждениям (например, диэтиловый эфир)Реакционноспособность 1: Обычно стабильное, но может стать неустойчивым при повышенных температуре и давлении (например, пероксид водорода, гидрокарбонат натрия)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 four-colored diamond
0
2
1

Производство

undefined

Природный минерал гексагидрата хлорида кальция, ставший известным как антарктицит, был впервые обнаружен на дне солёного озера Дон-Жуан на Земле Виктории в Антарктиде.

Получают как побочный продукт в производстве соды (в процессе рекуперации аммиака):

.

Во многих частях света хлорид кальция получается как побочный продукт из известняка по методу Сольве со следующей реакцией:[1]

2 NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2

Потребление в Северной Америке в 2002 году составляло 1529000 тонн.[2]

Как и в других солях, в хлориде кальция могут встречаться следовые количества других катионов щелочных и редкоземельных металлов групп 1 и 2, а также анионов других галогенов 17 группы таблицы химических элементов.

Применение

В химической лаборатории хлорид кальция применяется в качестве наполнителя для осушающих трубок, также называемых хлоркальциевыми, предназначенных для изоляции веществ в сосуде от водяных паров атмосферы и для осушки газов. В первом случае такая трубка прямая или согнута под углом 90 градусов и имеет один шарообразный участок, во втором она согнута в виде буквы U и имеет два шарообразных участка[3].

Хлорид кальция также применяют для получения металлического кальция, для осушки и понижения точки росы технологического и импульсного газа:

Кроме того, он применяется в следующих областях:

  • в смягчении говядины и баранины (снижение затрат на заморозку, хранение и погрузку);
  • в консервировании овощей и фруктов (хранение яблок с пропиткой 8 % раствором)[4]
  • как ускоритель схватывания цемента;
  • как противогололёдное средство;
  • как отвердитель в продуктах питания (загуститель для получения низкокалорийных желе);
  • в молочной промышленности при производстве ферментированных молочных продуктов, и играет большую роль в формировании сгустка. Добавление хлористого кальция ведёт к увеличению выхода конечного продукта, а также улучшает его свойства;
  • в медицине;
  • в регулировании жёсткости воды при производстве слабоалкогольных и безалкогольных напитков;
  • в изготовлении хлеба (консервант);
  • при транспортировке замороженных грузов морем — для избежания замерзания воды в дренажной системе;
  • для приготовления жидкости глушения при проведении ремонта на нефтяных и газовых скважинах.
  • замораживание грунтов хлористым кальцием [5]

Обеспыливание грунтовых дорог

undefined

Второе по массовости применение хлорида кальция использует гигроскопичность (стремление захватывать влагу) этого соединения, в результате чего образуется липкий гидрат. Концентрированный раствор делает поверхность грунтовой дороги немного влажной и предотвращает образование пыли. Удержанные в гидрате мелкие частички образуют липкий слой. Если бы этого не происходило, частички бы разлетались, приводя к смещению более крупных частиц и постепенному разрушению дороги. Использование хлорида кальция снижает необходимость в разравнивании дороги на 50% и на 80% снижает образование ям, которые необходимо заделывать.[6]

Возможная опасность

В малых количествах и при этом насыщенный влагой хлорид кальция не является токсичным материалом. Однако сухой хлорид кальция крайне гигроскопичен, что может являться источником опасности, поскольку при попадании на кожу интенсивно сушит и раздражает её. При растворении твёрдого хлорида кальция выделяется энергия, поэтому при употреблении внутрь этот экзотермический процесс может приводить к ожогам полости рта и внутренних органов. Употребление внутрь концентрированного раствора приводит к нарушению пищеварения и поражению внутренних органов.[7]

Употребление хлорида кальция может привести к гиперкальциемии.[8]

Примечания

  1. ↑ 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. ↑ Calcium Chloride SIDS Initial Assessment Profile, UNEP Publications, SIAM 15, Boston, 22–25 October 2002, страница 11.
  3. ↑ И. Э. Нифантьев, П. В. Ивченко «Практикум по органической химии» — см. с. 14—15.
  4. ↑ Химлайн : Пищевая добавка Е509 (Е-509) хлорид кальция : П : Реализация промышленной химии : Продукция и услуги. Дата обращения: 2 июня 2013. Архивировано из оригинала 16 ноября 2013 года.
  5. ↑ Замораживание грунтов
  6. ↑ Dust: Don't Eat It! Control It! Road Management & Engineering Journal. US Roads (TranSafety Inc.) (1 июня 1998). Дата обращения: 9 августа 2006. Архивировано 29 октября 2007 года.
  7. ↑ Product Safety Assessment (PSA): Calcium Chloride. Dow Chemical Company (2 мая 2006). Дата обращения: 22 июля 2008. Архивировано 17 сентября 2009 года.
  8. ↑ Calcium Chloride Possible Side Affects.

Дополнительно по теме

Pause