Хлорид кальция - Calcium chloride

Хлорид кальция
Состав хлорида кальция, (хлор зеленый, кальций серый)
Образец хлорида кальция
Имена
Название ИЮПАК
Хлорид кальция
Другие имена
Нейтральный хлорид кальция; хлорид кальция (II), дихлорид кальция, E509
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.030.115 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 233-140-8
Номер EE509 (регуляторы кислотности, ...)
Номер RTECS
  • EV9800000
UNII
Характеристики
CaCl2
Молярная масса110.98 г · моль−1
ВнешностьБелый порошок, гигроскопичный
ЗапахБез запаха
Плотность
  • 2.15 г / см3 (безводный)
  • 2.24 г / см3 (моногидрат)
  • 1.85 г / см3 (дигидрат)
  • 1.83 г / см3 (тетрагидрат)
  • 1.71 г / см3 (гексагидрат)[1]
Температура плавления 772–775 ° C (1,422–1,427 ° F, 1045–1,048 К)
безводный[5]
260 ° С (500 ° F, 533 К)
моногидрат, разлагается
175 ° С (347 ° F, 448 К)
дигидрат, разлагается
45,5 ° С (113,9 ° F, 318,6 К)
тетрагидрат, разлагается[5]
30 ° С (86 ° F, 303 К)
гексагидрат, разлагается[1]
Точка кипения 1935 ° C (3515 ° F, 2208 K) безводный[1]
Безводный:
74.5 г / 100 мл (20 ° C)[2]
Гексагидрат:
49.4 г / 100 мл (-25 ° С)
59.5 г / 100 мл (0 ° C)
65 г / 100 мл (10 ° C)
81.1 г / 100 мл (25 ° C)[1]
102.2 г / 100 мл (30,2 ° C)
α-Тетрагидрат:
90.8 г / 100 мл (20 ° C)
114.4 г / 100 мл (40 ° C)
Дигидрат:
134.5 г / 100 мл (60 ° C)
152.4 г / 100 мл (100 ° C)[3]
Растворимость
Растворимость в этиловый спирт
  • 18.3 г / 100 г (0 ° С)
  • 25.8 г / 100 г (20 ° С)
  • 35.3 г / 100 г (40 ° С)
  • 56.2 г / 100 г (70 ° С)[4]
Растворимость в метанол
  • 21.8 г / 100 г (0 ° С)
  • 29.2 г / 100 г (20 ° С)
  • 38.5 г / 100 г (40 ° С)[4]
Растворимость в ацетон0.1 г / кг (20 ° C)[4]
Растворимость в пиридин16.6 г / кг[4]
Кислотность (пKа)
  • 8–9 (безводный)
  • 6,5-8,0 (гексагидрат)
−5.47·10−5 см3/ моль[1]
1.52
Вязкость
  • 3.34 сП (787 ° С)
  • 1.44 сП (967 ° С)[4]
Структура
  • ПНММ, № 58 (безводный)
  • P42/ мм, № 136 (безводный,> 217 ° C)[6]
  • 2 / м 2 / м 2 / м (безводный)
  • 4 / м 2 / м 2 / м (безводный,> 217 ° C)[6]
а = 6,259 Å, б = 6,444 Å, c = 4,17 Å (безводный, 17 ° C)[6]
α = 90 °, β = 90 °, γ = 90 °
Восьмигранный (Ca2+, безводный)
Термохимия
  • 72.89 Дж / моль · К (безводный)[1]
  • 106.23 Дж / моль · K (моногидрат)
  • 172.92 Дж / моль · К (дигидрат)
  • 251.17 Дж / моль · К (тетрагидрат)
  • 300.7 Дж / моль · K (гексагидрат)[5]
108.4 Дж / моль · К[1][5]
  • −795.42 кДж / моль (безводный)[1]
  • −1110.98 кДж / моль (моногидрат)
  • −1403.98 кДж / моль (дигидрат)
  • −2009.99 кДж / моль (тетрагидрат)
  • −2608.01 кДж / моль (гексагидрат)[5]
−748.81 кДж / моль[1][5]
Фармакология
A12AA07 (ВОЗ) B05XA07 (ВОЗ), G04BA03 (ВОЗ)
Опасности
Главный опасностиРаздражающий
Паспорт безопасностиВидеть: страница данных
Пиктограммы GHSGHS07: Вредно[7]
Сигнальное слово GHSПредупреждение
H319[7]
P305 + 351 + 338[7]
NFPA 704 (огненный алмаз)
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
1,000-1,400 мг / кг (крысы, перорально)[8]
Родственные соединения
Другой анионы
Другой катионы
Страница дополнительных данных
Показатель преломления (п),
Диэлектрическая постоянная (εр), так далее.
Термодинамический
данные
Фазовое поведение
твердое тело – жидкость – газ
УФ, ИК, ЯМР, РС
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Хлорид кальция является неорганическое соединение, а соль с химическая формула CaCl2. Это кристаллическое твердое вещество белого цвета при комнатной температуре, обладающее высокой растворимый в воде. Его можно создать, нейтрализуя соляная кислота с гидроксид кальция.

Хлорид кальция обычно встречается как гидратированный твердое вещество с общей формулой CaCl2(ЧАС2O)Икс, куда Икс = 0, 1, 2, 4 и 6. Эти составы в основном используются для защиты от обледенения и пыли. Поскольку безводный соль гигроскопичный, он используется как осушитель.[10]

Использует

Удаление льда и снижение точки замерзания

Объемный CaCl2 для защиты от обледенения Япония

К снижение точки замерзания воды, хлорид кальция используется для предотвращения образования льда и используется для убирать лед. Это приложение потребляет наибольшее количество хлорида кальция. Хлорид кальция относительно безвреден для растений и почвы. В качестве антигололедного средства он намного эффективнее при более низких температурах, чем хлорид натрия. При распределении для этого использования он обычно принимает форму маленьких белых сфер диаметром несколько миллиметров, называемых гранулы. 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 химикатах. осушители.[12]

Дорожное покрытие

Для предотвращения атмосферных воздействий на этой дороге распыляли хлорид кальция, благодаря чему она выглядела влажной даже в сухую погоду.

Второе по величине применение эксплойтов хлорида кальция гигроскопичный свойства и липкость его гидратов. Хлорид кальция очень гигроскопичен, а его гидратация экзотермическая реакция. Концентрированный раствор сохраняет слой жидкости на поверхности грунтовые дороги, что подавляет образование пыли. Он удерживает более мелкие частицы пыли на дороге, создавая амортизирующий слой. Если им дать улететь, крупный агрегат начнет перемещаться, и дорога разрушится. Использование хлорида кальция снижает потребность в оценка на 50%, а потребность в заполняющих материалах - на 80%.[13]

Еда

Среднее потребление хлорида кальция в качестве пищевых добавок оценивается в 160–345 мг / день.[14] Хлорид кальция разрешен в качестве пищевой добавки в Евросоюз для использования в качестве секвестрант и укрепляющий агент с Номер E E509. Считается общепризнан безопасным (GRAS) Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США.[15] Его использование в производство органических сельскохозяйственных культур вообще запрещено в США Национальная органическая программа.[16]

В морские аквариумы, хлорид кальция является одним из способов введения биодоступный кальций для животных с панцирем из карбоната кальция, таких как моллюски и немного книдарийцы. Гидроксид кальция (смесь кальквассера) или кальциевый реактор также можно использовать.

Как укрепляющий агент, хлорид кальция используется в овощных консервах, при укреплении соя творог в тофу и в производстве икра заменитель из овощных или фруктовых соков.[17] Обычно используется как электролит в спортивные напитки и другие напитки, включая воду в бутылках. Чрезвычайно соленый вкус хлорида кальция используется для ароматизации соленья без увеличения еды натрий содержание. Свойства снижения точки 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.

В пивоварение В пиве иногда используется хлорид кальция для устранения недостатка минеральных веществ в пивоваренной воде. Он влияет на вкус и химические реакции в процессе пивоварения, а также может влиять на функцию дрожжей во время брожения.

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

Хлорид кальция используется для предотвращения пробковое пятно и горькая яма на яблоки, опрыскивая дерево в конце вегетационного периода.[18]

Лабораторные и сопутствующие сушильные операции

Сушильные трубы часто содержат хлорид кальция. Водоросли сушат хлоридом кальция для использования в производстве карбонат 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

Хлорид кальция используется в бетонных смесях для ускоряться начальная установка, но ионы хлорида приводят к коррозии стали арматура, поэтому его не следует использовать в железобетон.[20] Для этой цели также может использоваться безводная форма хлорида кальция, которая может обеспечить определенную влажность бетона.[21]

Хлорид кальция входит в состав пластмасс и в огнетушители, в CAA в качестве дренажного средства, в доменные печи в качестве добавки для контроля строительных лесов (комкование и адгезия материалов, препятствующих опусканию шихты), а также в кондиционер для белья как разбавитель.

Экзотермическое растворение хлорида кальция используется в самонагревающиеся банки и грелки.

в нефтяная промышленность, хлорид кальция используется для увеличения плотности без твердых частиц рассолы. Он также используется для предотвращения набухания глин в водной фазе инвертного эмульсия буровые растворы.

CaCl2 действует как флюс, снижая температуру плавления, в процессе Дэви для промышленного производства металлического натрия через электролиз расплавленного NaCl.

Аналогично CaCl2 используется как флюс и электролит в Кембриджский процесс FFC за титан производство, где он обеспечивает правильный обмен ионов кальция и кислорода между электродами.

Хлорид кальция также используется в производстве активированный уголь.

Хлорид кальция также используется в керамических изделиях. посуда. 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 этиловый спирт (95% крепости) использовался в качестве стерилизующий для животных мужского пола. Раствор вводят в семенники животного. В течение одного месяца некроз тестикулярной ткани приводит к стерилизации.[22][23]

Известно, что Кокаин производители в Колумбия использовать хлорид кальция из Tetra Technologies Inc. который законно экспортируется в Перу, затем пронесли через Эквадор в Колумбию.[24]

Опасности

Хотя во влажном состоянии не токсичен в небольших количествах, гигроскопичный Свойства негидратированной соли представляют некоторую опасность. Хлорид кальция может действовать как раздражитель путем иссушения влажной кожи. Твердый хлорид кальция растворяется экзотермически, и ожоги может привести к рот и пищевод если он проглочен. Проглатывание концентрированных растворов или твердых продуктов может вызвать раздражение или изъязвление желудочно-кишечного тракта.[25]

Потребление хлорида кальция может привести к гиперкальциемия.[26]

Характеристики

Испытание пламенем CaCl2

Хлорид кальция растворяется в воде с образованием хлорида и комплекс AQUO [Ca (H2O)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 фосфат источники, чтобы дать твердый осадок фосфата кальция:

3 CaCl2 + 2 PO3−
4 → Ca3(PO4)2 + 6 Cl−

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

Расплавленный хлорид кальция может быть электролизованный давать кальций металл и хлор газ:

CaCl2 → Ca + Cl2

Подготовка

Структура полимера [Ca (H2O)6]2+ центр в кристаллическом гексагидрате хлорида кальция, что свидетельствует о высоком координационном числе, типичном для комплексов кальция.

В большинстве стран мира хлорид кальция получают из известняк как побочный продукт Сольвеевский процесс, что следует за чистой реакцией ниже:[10]

2 NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2

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

В США большую часть хлорида кальция получают путем очистки от рассол.[нужна цитата ]

Как и в случае с большинством сыпучих солевых продуктов, след количество других катионы от щелочных металлов и щелочноземельные металлы (группы 1 и 2) и другие анионы от галогены (группа 17) обычно встречаются, но концентрации пустяки.[нужна цитата ]

Вхождение

Хлорид кальция встречается как редкий эвапорит минералы синжарит (дигидрат) и антарктицит (гексагидрат).[28][29][30] Еще один известный природный гидрат - гиараит - тетрагидрат.[31][32] Связанные минералы хлорокальцит (калий хлорид кальция, KCaCl3) и тахигидрит (хлорид кальция и магния, CaMg2Cl6·12ЧАС2О ) тоже очень редки.[33][34][35] То же самое и с ризитом, CaClF (фторид хлорида кальция).[36][37]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я 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. ^ Зейделл, Атертон; Линке, Уильям Ф. (1919). Растворимость неорганических и органических соединений (2-е изд.). Нью-Йорк: Компания Д. Ван Ностранд. п.196.
  4. ^ а б c d е ж Анатольевич, Кипер Руслан. «Свойства вещества: хлорид кальция». chemister.ru. Получено 7 июля 2014.
  5. ^ а б c d е ж Прадёт, Патнаик (2019). Справочник неорганических химикатов. Компании McGraw-Hill, Inc. стр. 162. ISBN  978-0-07-049439-8.
  6. ^ а б 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. ^ а б c Сигма-Олдрич Ко., Хлорид кальция. Проверено 7 июля 2014.
  8. ^ Дональд Э. Гарретт (2004). Справочник по литию и природному хлориду кальция. п. 379. ISBN  978-0080472904. Получено 29 августа 2018. Его токсичность при приеме внутрь подтверждается 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. Получено 7 июля 2014.
  10. ^ а б Роберт Кемп, Сюзанна Э. Киган «Хлорид кальция» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана 2000, Wiley-VCH, Weinheim. Дои:10.1002 / 14356007.a04_547
  11. ^ «Бинарная фазовая диаграмма: система хлорид кальция - вода». Водные растворы Aps. Октябрь 2016. Получено 20 апреля 2017.
  12. ^ "humantouchofchemistry.com Сохраняя вещи сухими". Архивировано из оригинал 26 октября 2014 г.. Получено 23 октября 2014.
  13. ^ "Пыль: не ешьте! Контролируйте это!". Журнал дорожного менеджмента и инженерии. Дороги США (TranSafety Inc.). 1 июня 1998 г. Архивировано с оригинал 29 октября 2007 г.. Получено 9 августа 2006.
  14. ^ Профиль первичной оценки СВДС хлорида кальция, публикации ЮНЕП, SIAM 15, Бостон, 22–25 октября 2002 г., стр. 13–14.
  15. ^ 21 CFR § 184.1193
  16. ^ 7 CFR § 205.602
  17. ^ «Техника яблочной икры». Студия StarChefs. StarChefs.com. Апрель 2004 г.. Получено 9 августа 2006.
  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 FDA. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Март 1995 г.. Получено 3 декабря 2007.
  20. ^ «Ускорение схватывания бетона». Федеральное управление автомобильных дорог. 1 июня 1999 г.. Получено 16 января 2007.
  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. ^ Когер, ноябрь 1977 г., "Хлорид кальция, практический некротизирующий агент", Журнал Американской ассоциации практикующих крупного рогатого скота (США)(Ноябрь 1977 г.), т. 12, стр. 118–119
  23. ^ Jana, K .; Саманта, П. (2011). «Клиническая оценка безоперационной стерилизации самцов кошек однократной инъекцией хлорида кальция в яички». BMC Vet. Res. 7: 39. Дои:10.1186/1746-6148-7-39. ЧВК  3152893. PMID  21774835.
  24. ^ Смит, Майкл; Симпсон, Кэм. «Наркоманы ведут новую войну с наркотиками из-за базового химического вещества техасской компании». Bloomberg. Получено 26 октября 2020.
  25. ^ «Оценка безопасности продукта (PSA): хлорид кальция». Компания Dow Chemical. 2 мая 2006 г. Архивировано с оригинал 17 сентября 2009 г.. Получено 22 июля 2008.
  26. ^ «Возможные побочные эффекты хлорида кальция».
  27. ^ Профиль первичной оценки МОРГ с хлоридом 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

внешняя ссылка

Соли и ковалентные производные хлористый ион
HClОн
LiClBeCl2BCl3
B2Cl4		CCl4NCl3
ClN3		Cl2О
ClO2
Cl2О7		ClF
ClF3
ClF5		Ne
NaClMgCl2AlCl
AlCl3		SiCl4п2Cl4
PCl3
PCl5		S2Cl2
SCl2
SCl4		Cl2Ar
KClCaCl
CaCl2		ScCl3TiCl2
TiCl3
TiCl4		VCl2
VCl3
VCl4
VCl5		CrCl2
CrCl3
CrCl4		MnCl2FeCl2
FeCl3		CoCl2
CoCl3		NiCl2CuCl
CuCl2		ZnCl2GaCl2
GaCl3		GeCl2
GeCl4		AsCl3
AsCl5		Se2Cl2
SeCl4		BrClKrCl
RbClSrCl2YCl3ZrCl3
ZrCl4		NbCl3
NbCl4
NbCl5		MoCl2
MoCl3
MoCl4
MoCl5
MoCl6		TcCl3
TcCl4		RuCl3RhCl3PdCl2AgClCdCl2InCl
InCl2
InCl3		SnCl2
SnCl4		SbCl3
SbCl5		Te3Cl2
TeCl4		ICl
ICl3		XeCl
XeCl2
XeCl4
CsClBaCl2 HfCl4TaCl5WCl2
WCl3
WCl4
WCl5
WCl6		Re3Cl9
ReCl4
ReCl5
ReCl6		OsCl4IrCl2
IrCl3
IrCl4		PtCl2
PtCl4		AuCl
AuCl3		Hg2Cl2,
HgCl2		TlClPbCl2,
PbCl4		BiCl3PoCl2,
PoCl4		AtClRnCl2
FrClRaCl2 RfCl4DbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvЦOg
↓
LaCl3CeCl3PrCl3NdCl2,
NdCl3		PmCl3SmCl2,
SmCl3		EuCl2,
EuCl3		GdCl3TbCl3DyCl2,
DyCl3		HoCl3ErCl3TmCl2
TmCl3		YbCl2
YbCl3		LuCl3
AcCl3ThCl4PaCl5UCl3
UCl4
UCl5
UCl6		NpCl4PuCl3AmCl2
AmCl3		CmCl3BkCl3CfCl3EsCl3FMМкрНетLrCl3