Хлорид кальцію

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
(Перенаправлено з Кальцій хлористий)
Перейти до: навігація, пошук
Хлорид кальцію
Calcium chloride CaCl2.jpg
Назва за IUPAC Кальцій хлорид
Інші назви Кальцій хлористий
Ідентифікатори
Номер CAS 10043-52-4
Властивості
Молярна маса 110,983 г/моль
Зовнішній вигляд білі кристали або порошок
Густина 2,15 г/моль
Тпл 775 °C
Ткип 1935,5 °C
Розчинність (вода) 81,3 г у 100 г H2O[1]
Термохімія
Ст. ентальпія
утворення
ΔfHo298
-795,4 кДж/моль
Ст. ентропія So298 108,4 Дж/(моль·K)
Теплоємність, cop 72,9 Дж/(моль·K)
Небезпеки
ЛД50 1 г/кг (внутрішньо)
Пов'язані речовини
Інші аніони хлорат кальцію
Інші катіони хлорид магнію
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Хлори́д ка́льцію, ка́льцій хлори́стий (лат. Calcii chloridum, Calcium chloratum; англ. Calcium chloride) — кальцієва сіль хлоридної кислоти складу CaCl2. Має вигляд білих кристалів, які є сильно гігроскопічними: активно поглинають воду з повітря, утворюючи ряд кристалогідратів.

Застосовується в якості отверджувача бетонів, реагенту від обледеніння доріг, кровоспинного препарату та компоненту охолоджуючих сумішей.

Поширення у природі[ред.ред. код]

Збір морської солі на узбережжі Тайланду

Хлорид кальцію, на відміну від інших сполук кальцію, поширений незначною мірою. Він входить, перш за все, до складу морської води: при середній солоності у 35‰, вміст CaCl2 складає приблизно 1,169 г/л.

У земних надрах кальцій хлорид знаходиться головним чином у вигляді мінералів тахігідриту CaMg2Cl6·12H2O, антарктиніту CaCl2·6H2O, хлорокальциті KCaCl3, а як незначні домішки у карналіті KMgCl3·6H2O.

Фізичні властивості[ред.ред. код]

Хлорид кальцію є білим порошком без запаху. Сполука легко розчиняється у воді, виділяючи велику кількість тепла. Максимальна розчинність складає близько 75% (при температурі понад 175 °C).

Володіє високими гігроскопічними властивостями: поглинає вологу з повітря і утворює кристалогідрати, зв'язуючи 1, 2, 4 або 6 молекул води. Найпоширеніший з них, гексагідрат хлориду кальцію, розчиняється зі значним поглинанням тепла. Цю властивість використовують для приготування охолоджуючих сумішей.

Отримання[ред.ред. код]

Хлорид кальцію отримують, пропускаючи чистий хлороводень над оксидом чи карбонатом кальцію, або дією хлору на розігрітий гідроксид (або карбонат) кальцію:

\mathrm{ CaO + 2HCl \xrightarrow{} CaCl_2 + H_2O}
\mathrm{ CaCO_3 + 2HCl \xrightarrow{} CaCl_2 + CO_2 + H_2O}
\mathrm{ 2Ca(OH)_2 + 2Cl_2\xrightarrow{} CaCl_2 + Ca(ClO)_2 + 2H_2O}

Окрім того, безводний хлорид можна синтезувати дегідратацією кристалогідратів CaCl2 у вакуумі (чи в атмосфері HCl, NH4Cl)

\mathrm{ CaCl_2 \cdot nH_2O \xrightarrow{t, vacuum} CaCl_2 + nH_2O}

Хлорид кальцію є побічним продуктом виробництва хлорату калію (бертолетової солі) та кальцинованої соди за амоніачним методом Сольве: для регенерації амоніаку з амоній хлориду, гашене вапно Ca(OH)2 нагрівають з NH4Cl із утворенням хлориду кальцію. Метод складається з п'яти стадій, котрі можна сумарно записати як:

\mathrm{ NaCl + CaCO_3 \xrightarrow{NH_3} Na_2CO_3 + CaCl_2}

Кальцій хлорид випускається у двох формах:

  • технічний: кальцинований (порошок або гранули білого кольору), гідратований (лусочки або гранули білого або сірого кольору) і рідкий (розчин жовтувато-сірого або зеленуватого кольору прозорий або з легкою каламуттю).
  • фармакопінний: у вигляді 5%, 10% розчинів для ін'єкцій і ін.

Хімічні властивості[ред.ред. код]

Поглинаючи вологу з повітря, хлорид кальцію утворює кристалогідрати різного складу, зв'язуючи 1, 2, 4 або 6 молекул води. Гексагідрат є найбільш поширеною формою. При слабкому нагріванні відбувається дегідратація

\mathrm{ CaCl_2 + 6H_2O \xrightarrow{} CaCl_2 \cdot 6H_2O}
\mathrm{ CaCl_2 \cdot 6H_2O \xrightarrow{200-260^oC} CaCl_2 + 6H_2O }

У воді сполука повністю дисоціює, не гідролізуючись, а з перегрітою водяною парою вступає в реакцію:

\mathrm{ CaCl_2 + 2H_2O \xrightarrow{425^oC} Ca(OH)_2 + 2HCl}

Вступає в реакції обміну як з кислотами, так і з лугами:

\mathrm{ CaCl_2 + H_2SO_4 \xrightarrow{} CaSO_4 \downarrow + 2HCl}
\mathrm{ CaCl_2 + 2KOH \xrightarrow{} Ca(OH)_2 \downarrow + 2KCl}

Хлорид кальцію взаємодіє з воднем із утворенням гідриду (у присутності каталізаторів — платини, нікелю):

\mathrm{ CaCl_2 + 2H_2\xrightarrow{600-700^oC, Pt, Ni} CaH_2 + 2HCl }

Відновлюється активними металами до кальцію. Цей метод використовується у промисловості як один з основних способів добування металевого кальцію:

\mathrm{ CaCl_2 + Mg \xrightarrow{860-1000^oC} Ca + MgCl_2 }
\mathrm{ 3CaCl_2 + 2Al \xrightarrow{600-700^oC} 3Ca + 2AlCl_3}

Токсичність[ред.ред. код]

Кальцій хлорид швидко поглинає вологу, при систематичному впливі дратує і осушує шкіру. При потраплянні всередину концентрованих розчинів або твердих продуктів хлориду кальцію може викликати шлунково-кишкові подразнення або виразки. За ступенем дії на організм відноситься до речовин 3-го класу небезпеки.

Хлорид кальцію пожежо- і вибухобезпечний, токсичних сполук в повітрі і стічних водах в присутності інших речовин не утворює, в організмі не кумулюється.

Застосування[ред.ред. код]

У промисловості[ред.ред. код]

Хлорид кальцію знаходить застосування у наступних сферах промисловості:

  • хімічній (виробництво гумових виробів та очищення інертних газів; для очистки розчинів від важких металів в виробництві люмінофорів);
  • лісовій і деревообробній (використовується в виробництві пластифікаторів ДВП);
  • нафтовій (використовується як томпажний розчин при добуванні нафти), нафтопереробній і нафтохімічній промисловості(як інгредієнт в різних типах виробів із пластмас);
  • холодильній техніці (холодоагент, антифриз);
  • будівництві та виготовленні будівельних матеріалів (як прискорювач процесу твердіння бетонів; при виготовленні силікатної цегли, тротуарної плитки);
  • кольоровій металургії;
  • при будівництві та експлуатації автомобільних доріг та аеродромів (засіб від обледеніння автомобільних доріг та полів аеродромів).

У міській інфраструктурі[ред.ред. код]

Придорожній контейнер із хлоридом кальцію (Японія)

Розбризкування речовини на дорогах в посушливому кліматі, особливо в пустелях, може допомогти звести до мінімуму кількість пилу, який підіймається з-за трафіку.

В якості реагенту від обледеніння доріг: потрапляючи на сніг реагент починає швидко розчинятись, вступаючи з ним у хімічну реакцію та виділяючи при цьому багато тепла. Кальцій хлористий не дозволяє утворюватися ожеледі та сніжно-крижаним накатам, а також сприяє зниженню сил зчеплення льоду з поверхнею дороги за рахунок утворення розсолу.

У зв'язку з підвищеною активністю кальцію хлористого в порівнянні з хлоридом натрію (технічною сіллю) речовина працює набагато ефективніше, тому середня норма реагенту зменшується на 30%, що знижує екологічне навантаження хлоридів на навколишнє середовище. Після прибирання кальцій хлорид не залишає слідів на асфальті і тротуарній плитці та не руйнує бетонні перекриття.

Таблиця витрати кальцій хлориду г/м² для видалення льоду в наведеному температурному інтервалі:
Товщина льоду, мм tо 0 −2 tо −2 −4 tо −4 −6 tо −6 −10 tо −10 −15 tо −15 −20
1 — 2 10 15 20 25 45 65
3 — 5 25 35 45 65 90 140

Додають у бурові розчини для надання їм спеціальних властивостей, а також для збільшення густини рідкої фази, застосовують як рідину глушіння свердловин у вигляді водного розчину.

У медицині[ред.ред. код]

10% розчин CaCl2

У фармації застосовується як десенсибілізуючий лікарський засіб (у вигляді 5% і 10% розчину для ін'єкцій та у складі комбінованих розчинів(Інфезол ® 100, Гамбросол, Екстраніл[2], Нутриніл ПД4[3], Присмасол); при дефіциті кальцію (гіпокальцемії) в організмі різного походження; а також при інтоксикації солями магнію, оксалатів, фосфатів або фторидами, хлором (та іншими газами), хлорорганічними сполуками, радіоактивним фосфором, стронцієм або радієм;

Кальцій хлорид бере участь у процесі згортанні крові, зменшує проникність біологічних мембран, виявляє протизапальну, протиалергічну і протиексудативну дію, стимулює серцеву діяльність. Кальцій хлорид вводять лише парентерально повільно!

У харчовій промисловості[ред.ред. код]

CaCl2 використовується під час виробництва ферментованих молочних продуктів та при консервуванні. У класифікації харчових добавок йому відведено номер Е509.

При консервуванні фруктів і овочів, використання харчової домішки допомагає їжі залишаються в твердому стані, навіть якщо вони упаковані в рідинах. Використання в маринадах цей тип солі додає смаку солоності без фактичного збільшення кількості кухонної солі (NaCl), необхідної для досягнення бажаного смаку;

Інше[ред.ред. код]

Хлорид кальцію є джерелом іонів кальцію. Кальцій хлорид використовується для збільшення жорсткості води в плавальних басейнах. Це зменшує розмивання бетону в басейні. Підвищення концентрації кальцію у воді, призводить до скорочення розчинення сполук кальцію зі структури бетону.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.) / D. R. Lide, ed. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
  • Encyclopedia of Physical Science and Technology (3rd ed.) / Robert A. Meyers, ed. — San Diego : Academic Press. 2002. — 15453 p. — ISBN 978-0-12-227410-7. (англ.)
  • R. Kemp, S. E. Keegan. Calcium chloride // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (6th ed.). — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — 7 p. — doi:10.1002/14356007.a04_547. (англ.)
  • Рипан Р., Чертяну И. Неорганическая химия: Химия металлов: В 2 т. / Под ред. В. И. Спицына. — М. : Изд. «Мир», 1971. — Т. 1. — 561 с. (рос.)
  • Реми Г. Курс неорганической химии: в 2 т. / Пер. с нем., под ред. А. В. Новоселовой. — М. : ИИЛ, 1963. — Т. 1. — 922 с. (рос.)
  • Фармацевтична хімія: Підручник для студ. вищ. фармац. навч. закл. і фармац. ф-тів вищ. мед. навч. закл. III-IV рівнів акредитації / За заг. ред. П. О. Безуглого. — Вінниця : НОВА КНИГА, 2008. — 560 с. — ISBN 978-966-382-113-9.
  • Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., испр. / Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л.; Под ред. Лидина Р. А. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)
  • Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энциклопедия, 1983. — 792 с. (рос.)