Calciumchlorid - Calcium chloride

Calciumchlorid
Struktur von Calciumchlorid, (Chlor ist grün, Calcium ist grau)
Probe von Calciumchlorid
Namen
IUPAC-Name
Calciumchlorid
Andere Namen
Neutrales Calciumchlorid; Calcium(II)-chlorid, Calciumdichlorid, E509
Bezeichner
3D-Modell ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Arzneimittelbank
ECHA-InfoCard 100.030.115 Bearbeite dies bei Wikidata
EG-Nummer
E-Nummer E509 (Säureregulatoren, ...)
RTECS-Nummer
UNII
  • InChI=1S/Ca.2ClH/h;2*1H/q+2;;/p-2 prüfenJa
    Schlüssel: UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L prüfenJa
  • InChI=1/Ca.2ClH/h;2*1H/q+2;;/p-2
    Schlüssel: UXVMQQNJUSDDNG-NUQVWONBAG
  • Cl[Ca]Cl
  • [Ca+2].[Cl-].[Cl-]
  • Monohydrat: Cl[Ca]Cl.O
  • Dihydrat: Cl[Ca]Cl.OO
  • Hexahydrat: Cl[Ca]Cl.OOOOOO
Eigenschaften
Ca Cl 2
Molmasse 110,98  g·mol -1
Aussehen Weißes Pulver, hygroskopisch
Geruch Geruchlos
Dichte
Schmelzpunkt 772–775 °C (1.422–1.427 °F; 1.045–1.048 K)
wasserfrei
260 °C (500 °F; 533 K)
Monohydrat, zersetzt
175 °C (347 °F; 448 K)
Dihydrat, zersetzt
45,5 °C ( 113,9 °F; 318,6 K)
Tetrahydrat, zersetzt
30 °C (86 °F; 303 K)
Hexahydrat, zersetzt
Siedepunkt 1.935 °C (3.515 °F; 2.208 K) wasserfrei
Wasserfrei:
74,5  g/100  ml (20 °C)
Hexahydrat:
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-Tetrahydrat:
90,8  g/100  ml (20 °C)
114,4  g/100  ml (40 °C)
Dihydrat:
134,5  g/100  ml (60 °C) )
152,4  g/100  ml (100 °C)
Löslichkeit
Löslichkeit in Ethanol
Löslichkeit in Methanol
Löslichkeit in Aceton 0,1  g/kg (20 °C)
Löslichkeit in Pyridin 16,6  g/kg
Säure (p K a )
−5,47·10 −5  cm 3 /mol
1,52
Viskosität
Struktur
a  = 6.259 , b  = 6.444 Å, c  = 4.17 Å (wasserfrei, 17 °C)
α = 90°, β = 90°, γ = 90°
Oktaeder (Ca 2+ , wasserfrei)
Thermochemie
108,4  J/mol·K
Std
Bildungsenthalpie (Δ f H ⦵ 298 )
−748.81  kJ/mol
Pharmakologie
A12AA07 ( WER ) B05XA07 ( WER ), G04BA03 ( WER )
Gefahren
Hauptgefahren Reizend
Sicherheitsdatenblatt Siehe: Datenseite
GHS-Piktogramme GHS07: Gesundheitsschädlich
GHS-Signalwort Warnung
H319
P305+351+338
NFPA 704 (Feuerdiamant)
2
0
1
Letale Dosis oder Konzentration (LD, LC):
LD 50 ( mediane Dosis )
 1.000-1.400  mg/kg (Ratten, oral)
Verwandte Verbindungen
Andere Anionen
Andere Kationen
Ergänzende Datenseite
Brechungsindex ( n ),
Dielektrizitätskonstante (ε r ) usw.
Thermodynamische
Daten
 Phasenverhalten
fest-flüssig-gas
UV , IR , NMR , MS
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Infobox-Referenzen

Calciumchlorid ist eine anorganische Verbindung , ein Salz mit der chemischen Formel CaCl 2 . Bei Raumtemperatur ist es ein weiß gefärbter kristalliner Feststoff, der in Wasser sehr gut löslich ist. Es kann durch Neutralisation von Salzsäure mit Calciumhydroxid hergestellt werden .

Calciumchlorid wird häufig als hydratisierter Feststoff mit der allgemeinen Formel CaCl 2 (H 2 O) x angetroffen , wobei x = 0, 1, 2, 4 und 6. Diese Verbindungen werden hauptsächlich zum Enteisen und zur Staubbekämpfung verwendet. Da das wasserfreie Salz hygroskopisch ist , wird es als Trockenmittel verwendet .

Verwendet

Enteisung und Gefrierpunktserniedrigung

Bulk-CaCl 2 zum Enteisen in Japan

Durch die Erniedrigung des Gefrierpunktes von Wasser wird Calciumchlorid zur Verhinderung der Eisbildung und zum Enteisen verwendet . Diese Anwendung verbraucht die größte Menge an Calciumchlorid. Calciumchlorid ist für Pflanzen und Böden relativ ungefährlich. Als Enteisungsmittel ist es bei niedrigeren Temperaturen viel wirksamer als Natriumchlorid . Wenn es für diesen Zweck verteilt wird, hat es normalerweise die Form kleiner, weißer Kugeln mit einem Durchmesser von wenigen Millimetern, die als Prills bezeichnet werden . Lösungen von Calciumchlorid können das Einfrieren bei Temperaturen von bis zu -52 °C (-62 °F) verhindern, was sie ideal zum Befüllen von Reifen für landwirtschaftliche Geräte als flüssiger Ballast macht und die Traktion in kalten Klimazonen unterstützt.

Es wird auch in chemischen Luftentfeuchtern für Haushalt und Industrie verwendet .

Straßenbelag

Calciumchlorid wurde auf diese Straße gesprüht, um Verwitterung zu verhindern, wodurch sie auch bei trockenem Wetter ein nasses Aussehen erhält.

Die zweitgrößte Anwendung von Calciumchlorid nutzt seine hygroskopische Natur und die Klebrigkeit seiner Hydrate; Calciumchlorid ist stark hygroskopisch und seine Hydratation ist eine exotherme Reaktion . Eine konzentrierte Lösung hält eine Flüssigkeitsschicht auf der Oberfläche von Feldwegen , die die Staubbildung unterdrückt. Es hält die feineren Staubpartikel auf der Straße und bietet eine Dämpfungsschicht. Lassen sie diese wegblasen, beginnt sich das große Aggregat zu verschieben und die Straße bricht zusammen. Der Einsatz von Calciumchlorid reduziert den Sortierbedarf um bis zu 50 % und den Bedarf an Füllmaterial um bis zu 80 %.

Essen

Die durchschnittliche Aufnahme von Calciumchlorid als Lebensmittelzusatzstoff wird auf 160–345 mg/Tag geschätzt. Calciumchlorid ist als Lebensmittelzusatzstoff in der Europäischen Union zur Verwendung als Sequestrier- und Festigungsmittel mit der E-Nummer E509 zugelassen . Es wird von der US-amerikanischen Food and Drug Administration als allgemein als sicher anerkannt (GRAS) . Die Verwendung im ökologischen Pflanzenbau ist im Rahmen des US National Organic Program generell verboten .

In Meerwasseraquarien ist Calciumchlorid eine Möglichkeit, bioverfügbares Calcium für Tiere mit Calciumcarbonat-Schalen wie Weichtiere und einige Nesseltiere einzuführen . Auch Calciumhydroxid (Kalkwasser-Mix) oder ein Calciumreaktor können verwendet werden.

Als Festigungsmittel ist Calciumchlorid in Gemüsekonserven verwendet, in Festigungssojaquark in Tofu und in eine Herstellung Kaviar Ersatzes von Gemüse- oder Fruchtsaft . Es wird häufig als Elektrolyt in Sportgetränken und anderen Getränken, einschließlich Wasser in Flaschen, verwendet. Der extrem salzige Geschmack von Calciumchlorid wird verwendet, um Gurken zu aromatisieren, ohne den Natriumgehalt des Lebensmittels zu erhöhen. Die Gefrierpunktserniedrigung von Calciumchlorid wird verwendet, um das Gefrieren des Karamells in mit Karamell gefüllten Schokoriegeln zu verlangsamen. Außerdem wird es häufig zu geschnittenen Äpfeln hinzugefügt, um die Textur zu erhalten.

Beim Bierbrauen wird manchmal Calciumchlorid verwendet, um Mineralstoffmängel im Brauwasser auszugleichen. Es beeinflusst Geschmack und chemische Reaktionen während des Brauprozesses und kann auch die Hefefunktion während der Gärung beeinträchtigen.

Bei der Käseherstellung wird verarbeiteter (pasteurisierter/homogenisierter) Milch manchmal Calciumchlorid zugesetzt, um das natürliche Gleichgewicht zwischen Calcium und Protein im Casein wiederherzustellen . Es wird vor dem Koagulans zugegeben.

Calciumchlorid wird verwendet, um Korkflecken und Bittergruben an Äpfeln zu verhindern, indem es während der späten Vegetationsperiode auf den Baum gesprüht wird.

Labor und zugehörige Trocknungsvorgänge

Trockenrohre sind häufig mit Calciumchlorid gefüllt. Seetang wird mit Calciumchlorid zur Verwendung bei der Herstellung von Natriumcarbonat getrocknet . Wasserfreies Calciumchlorid wurde von der FDA als Verpackungshilfsmittel zur Gewährleistung der Trockenheit zugelassen (CPG 7117.02).

Das hydratisierte Salz kann zur Wiederverwendung getrocknet werden, löst sich jedoch bei schnellem Erhitzen in seinem eigenen Hydratationswasser auf und bildet beim Abkühlen einen harten amalgamierten Feststoff.

Sonstige Anwendungen

Calciumchlorid wird in Betonmischungen verwendet, um das anfängliche Abbinden zu beschleunigen , aber Chloridionen führen zur Korrosion von Bewehrungsstahl , daher sollte es nicht in armiertem Beton verwendet werden . Auch die wasserfreie Form von Calciumchlorid kann für diesen Zweck verwendet werden und kann ein Maß für die Feuchtigkeit im Beton sein.

Calciumchlorid ist als Zusatzstoff in Kunststoffen und Feuerlöschern enthalten , in Hochöfen als Zusatz zur Kontrolle von Gerüsten (Verklumpung und Anhaftung von Materialien, die das Absenken der Ofenbeschickung verhindern) und in Weichspüler als Verdünner.

Die exotherme Auflösung von Calciumchlorid wird in selbsterhitzenden Dosen und Heizkissen verwendet .

In der Erdölindustrie wird Calciumchlorid verwendet, um die Dichte feststofffreier Solen zu erhöhen . Es wird auch verwendet, um das Quellen von Tonen in der Wasserphase von Invert- Emulsions- Bohrspülungen zu hemmen .

CaCl 2 dient im Davy-Verfahren zur industriellen Herstellung von Natriummetall durch Elektrolyse von geschmolzenem NaCl als schmelzpunkterniedrigendes Flussmittel .

In ähnlicher Weise wird CaCl 2 als Flussmittel und Elektrolyt im FFC-Cambridge-Prozess für die Titanherstellung verwendet, wo es den richtigen Austausch von Calcium- und Sauerstoffionen zwischen den Elektroden gewährleistet.

Calciumchlorid wird auch bei der Herstellung von Aktivkohle verwendet .

Calciumchlorid kann verwendet werden , auszufällen Fluoridionen aus dem Wasser als unlösliche CaF 2 .

Calciumchlorid ist ebenfalls ein Bestandteil in Keramik verwendet slipware . Es suspendiert Tonpartikel, so dass sie in der Lösung schwimmen, was die Verwendung in einer Vielzahl von Schlickergusstechniken erleichtert.

Als Sterilisationsmittel für männliche Tiere wurde Calciumchlorid-Dihydrat (20 Gew.-%), gelöst in Ethanol (95 % ABV), verwendet . Die Lösung wird in die Hoden des Tieres injiziert. Innerhalb eines Monats führt eine Nekrose des Hodengewebes zur Sterilisation.

Kokainproduzenten in Kolumbien importieren Tonnen von Calciumchlorid zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln, die auf der Roten Liste des INCB stehen und strenger kontrolliert werden.

Gefahren

Obwohl in kleinen Mengen im nassen Zustand ungiftig, bergen die stark hygroskopischen Eigenschaften des nicht hydratisierten Salzes einige Gefahren. Calciumchlorid kann reizend wirken, indem es feuchte Haut austrocknet. Festes Calciumchlorid löst sich exotherm auf und kann bei Einnahme zu Verbrennungen im Mund und in der Speiseröhre führen . Das Verschlucken konzentrierter Lösungen oder fester Produkte kann zu Magen-Darm-Reizungen oder Geschwüren führen.

Die Einnahme von Calciumchlorid kann zu einer Hyperkalzämie führen .

Eigenschaften

Flammtest von CaCl 2

Calciumchlorid löst sich in Wasser unter Bildung von Chlorid und dem Aquo-Komplex [Ca(H 2 O) 6 ] 2+ . Auf diese Weise sind diese Lösungen Quellen für "freies" Calcium und freie Chloridionen. Diese Beschreibung wird durch die Tatsache illustriert, dass diese Lösungen mit Phosphatquellen reagieren , um einen festen Niederschlag von Calciumphosphat zu ergeben:

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

Calciumchlorid hat eine sehr hohe Lösungsenthalpieänderung , die durch einen beträchtlichen Temperaturanstieg angezeigt wird, der mit der Auflösung des wasserfreien Salzes in Wasser einhergeht. Diese Eigenschaft ist die Grundlage für die großflächige Anwendung.

Geschmolzenes Calciumchlorid kann elektrolysiert werden , um Calciummetall und Chlorgas zu ergeben:

CaCl 2 → Ca + Cl 2

Vorbereitung

Struktur des polymeren [Ca(H 2 O) 6 ] 2+ -Zentrums in kristallinem Calciumchlorid-Hexahydrat, das die für Calciumkomplexe typische hohe Koordinationszahl veranschaulicht.

In weiten Teilen der Welt wird Calciumchlorid als Nebenprodukt des Solvay-Prozesses aus Kalkstein gewonnen , der der folgenden Nettoreaktion folgt:

2 NaCl + CaCO 3 → Na 2 CO 3 + CaCl 2

Der nordamerikanische Verbrauch betrug im Jahr 2002 1.529.000 Tonnen (3,37 Milliarden Pfund).

In den USA, in den meisten von Calciumchlorid wird durch Reinigung aus erhaltenen Sole .

Wie bei den meisten Massenrohsalzprodukten treten typischerweise Spuren anderer Kationen der Alkali- und Erdalkalimetalle ( Gruppe 1 und 2) und anderer Anionen der Halogene ( Gruppe 17) auf, aber die Konzentrationen sind gering.

Auftreten

Calciumchlorid kommt als seltene Evaporitminerale Sinjarit (Dihydrat) und Antarktis (Hexahydrat) vor. Ein weiteres bekanntes natürliches Hydrat ist Ghiarait - ein Tetrahydrat. Auch die verwandten Minerale Chlorkalzit (Kalium-Kalzium-Chlorid, KCaCl 3 ) und Tachyhydrit (Kalzium-Magnesium-Chlorid, Ca Mg 2 Cl 6 ·12 H 2 O ) sind sehr selten. So gilt für Rorisit CaClF (Calciumchloridfluorid).

Siehe auch

Verweise

Externe Links