Cloreto de cálcio - Calcium chloride

Cloreto de cálcio
Estrutura do cloreto de cálcio (o cloro é verde, o cálcio é cinza)
Amostra de cloreto de cálcio
Nomes
Nome IUPAC
Cloreto de cálcio
Outros nomes
Cloreto de cálcio neutro; cloreto de cálcio (II), dicloreto de cálcio, E509
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard 100.030.115 Edite isso no Wikidata
Número EC
Número E E509 (reguladores de acidez, ...)
Número RTECS
UNII
  • InChI = 1S / Ca.2ClH / h; 2 * 1H / q + 2 ;; / p-2 VerificaY
    Chave: UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L VerificaY
  • InChI = 1 / Ca.2ClH / h; 2 * 1H / q + 2 ;; / p-2
    Chave: UXVMQQNJUSDDNG-NUQVWONBAG
  • Cl [Ca] Cl
  • [Ca + 2]. [Cl -]. [Cl-]
  • mono-hidrato: Cl [Ca] Cl.O
  • dihidrato: Cl [Ca] Cl.OO
  • hexahidrato: Cl [Ca] Cl.OOOOOO
Propriedades
Ca Cl 2
Massa molar 110,98  g · mol −1
Aparência Pó branco, higroscópico
Odor Inodoro
Densidade
Ponto de fusão 772-775 ° C (1.422-1.427 ° F; 1.045-1.048 K)
anidro
260 ° C (500 ° F; 533 K)
mono-hidratado, decompõe-se
175 ° C (347 ° F; 448 K)
di-hidratado, decompõe-se
45,5 ° C ( 113,9 ° F; 318,6 K)
tetra-hidratado, decompõe-se
30 ° C (86 ° F; 303 K)
hexa-hidrato, decompõe-se
Ponto de ebulição 1.935 ° C (3.515 ° F; 2.208 K) anidro
Anidro:
74,5  g / 100  mL (20 ° C)
Hexahidrato:
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-Tetrahidrato:
90,8  g / 100  mL (20 ° C)
114,4  g / 100  mL (40 ° C)
Dihidrato:
134,5  g / 100  mL (60 ° C) )
152,4  g / 100  mL (100 ° C)
Solubilidade
Solubilidade em etanol
Solubilidade em metanol
Solubilidade em acetona 0,1  g / kg (20 ° C)
Solubilidade em piridina 16,6  g / kg
Acidez (p K a )
−5,47 · 10 −5  cm 3 / mol
1,52
Viscosidade
Estrutura
a  = 6,259 Å, b  = 6,444 Å, c  = 4,17 Å (anidro, 17 ° C)
α = 90 °, β = 90 °, γ = 90 °
Octaédrico (Ca 2+ , anidro)
Termoquímica
108,4  J / mol · K
Entalpia
padrão de formação f H 298 )
-748,81  kJ / mol
Farmacologia
A12AA07 ( OMS ) B05XA07 ( OMS ), G04BA03 ( OMS )
Perigos
Riscos principais Irritante
Ficha de dados de segurança Veja: página de dados
Pictogramas GHS GHS07: Nocivo
Palavra-sinal GHS Aviso
H319
P305 + 351 + 338
NFPA 704 (diamante de fogo)
2
0
1
Dose ou concentração letal (LD, LC):
LD 50 ( dose mediana )
1.000-1.400  mg / kg (ratos, oral)
Compostos relacionados
Outros ânions
Outros cátions
Página de dados suplementares
Índice de refração ( n ),
constante dielétricar ), etc.

Dados termodinâmicos
Comportamento da fase
sólido-líquido-gás
UV , IR , NMR , MS
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N verificar  (o que é   ?) VerificaY☒N
Referências da Infobox

O cloreto de cálcio é um composto inorgânico , um sal com a fórmula química CaCl 2 . É um sólido cristalino de cor branca à temperatura ambiente e é altamente solúvel em água. Ele pode ser criado neutralizando o ácido clorídrico com hidróxido de cálcio .

O cloreto de cálcio é comumente encontrado como um sólido hidratado com fórmula genérica CaCl 2 (H 2 O) x , onde x = 0, 1, 2, 4 e 6. Esses compostos são usados ​​principalmente para descongelamento e controle de poeira. Como o sal anidro é higroscópico , ele é usado como dessecante .

Usos

Depressão de degelo e ponto de congelamento

Bulk CaCl 2 para degelo no Japão

Ao deprimir o ponto de congelação da água, o cloreto de cálcio é utilizado para prevenir a formação de gelo e é utilizada para de-gelo . Esta aplicação consome a maior quantidade de cloreto de cálcio. O cloreto de cálcio é relativamente inofensivo para as plantas e o solo. Como agente de degelo, é muito mais eficaz em temperaturas mais baixas do que o cloreto de sódio . Quando distribuído para esse uso, geralmente assume a forma de pequenas esferas brancas com alguns milímetros de diâmetro, chamadas prills . Soluções de cloreto de cálcio podem evitar o congelamento em temperaturas tão baixas quanto −52 ° C (−62 ° F), tornando-o ideal para encher pneus de implementos agrícolas como lastro líquido, auxiliando na tração em climas frios.

Ele também é usado em desumidificadores de ar químicos domésticos e industriais .

Pavimentação de estradas

O cloreto de cálcio foi pulverizado nesta estrada para evitar o desgaste, dando-lhe uma aparência úmida mesmo em tempo seco.

A segunda maior aplicação de cloreto de cálcio explora sua natureza higroscópica e a pegajosidade de seus hidratos; O cloreto de cálcio é altamente higroscópico e sua hidratação é uma reação exotérmica . Uma solução concentrada mantém uma camada líquida na superfície das estradas de terra , o que suprime a formação de poeira. Ele mantém as partículas de poeira mais finas na estrada, fornecendo uma camada de amortecimento. Se estes forem soprados para longe, o grande agregado começa a se deslocar e a estrada quebra. O uso de cloreto de cálcio reduz a necessidade de classificação em até 50% e a necessidade de materiais de preenchimento em até 80%.

Comida

A ingestão média de cloreto de cálcio como aditivo alimentar foi estimada em 160–345 mg / dia. O cloreto de cálcio é permitido como aditivo alimentar na União Europeia para uso como sequestrante e agente firmador com o número E E509 . É considerado geralmente reconhecido como seguro (GRAS) pela Food and Drug Administration dos EUA. Seu uso na produção de safras orgânicas é geralmente proibido pelo Programa Orgânico Nacional dos EUA .

Em aquários marinhos , o cloreto de cálcio é uma forma de introduzir cálcio biodisponível para animais com concha de carbonato de cálcio, como moluscos e alguns cnidários . Hidróxido de cálcio (mistura de kalkwasser) ou um reator de cálcio também podem ser usados.

Como um agente firmador , o cloreto de cálcio é usado em vegetais enlatados, na consolidação de coalhada de soja em tofu e na produção de um substituto do caviar a partir de sucos de vegetais ou frutas . É comumente usado como eletrólito em bebidas esportivas e outras bebidas, incluindo água engarrafada. O sabor extremamente salgado do cloreto de cálcio é usado para dar sabor aos picles sem aumentar o teor de sódio dos alimentos . As propriedades de depressão do ponto de congelamento do cloreto de cálcio são usadas para retardar o congelamento do caramelo em barras de chocolate com recheio de caramelo. Além disso, é frequentemente adicionado a maçãs fatiadas para manter a textura.

Na fermentação da cerveja, o cloreto de cálcio é às vezes usado para corrigir deficiências minerais na água da fermentação. Afeta o sabor e as reações químicas durante o processo de fermentação e também pode afetar a função do fermento durante a fermentação.

Na fabricação de queijos , o cloreto de cálcio é algumas vezes adicionado ao leite processado (pasteurizado / homogeneizado) para restaurar o equilíbrio natural entre o cálcio e a proteína na caseína . É adicionado antes do coagulante.

O cloreto de cálcio é usado para prevenir manchas de cortiça e caroço amargo nas maçãs, pulverizando na árvore durante o final da estação de crescimento.

Laboratório e operações de secagem relacionadas

Os tubos de secagem são freqüentemente embalados com cloreto de cálcio. Kelp é seco com cloreto de cálcio para uso na produção de carbonato de sódio . O cloreto de cálcio anidro foi aprovado pelo FDA como um auxiliar de embalagem para garantir a secura (CPG 7117.02).

O sal hidratado pode ser seco para reutilização, mas se dissolverá em sua própria água de hidratação se for aquecido rapidamente e formará um sólido amalgamado quando resfriado.

Aplicativos diversos

O cloreto de cálcio é usado em misturas de concreto para acelerar a presa inicial, mas os íons de cloreto levam à corrosão do vergalhão de aço , portanto, não deve ser usado em concreto armado . A forma anidra de cloreto de cálcio também pode ser usada para esse propósito e pode fornecer uma medida da umidade no concreto.

O cloreto de cálcio é incluído como aditivo em plásticos e extintores de incêndio , em altos-fornos como aditivo para controle de andaimes (aglomeração e adesão de materiais que evitam que a carga do forno desça) e em amaciante como diluente.

A dissolução exotérmica de cloreto de cálcio é usada em latas de autoaquecimento e almofadas de aquecimento .

Na indústria do petróleo , o cloreto de cálcio é usado para aumentar a densidade de salmouras sem sólidos . Também é usado para fornecer inibição de argilas dilatadas na fase aquosa de fluidos de perfuração de emulsão invertida .

O CaCl 2 atua como fundente, diminuindo o ponto de fusão, no processo Davy para a produção industrial de sódio metálico por meio da eletrólise do NaCl fundido.

Da mesma forma, o CaCl 2 é usado como um fluxo e eletrólito no processo FFC Cambridge para a produção de titânio , onde garante a troca adequada de íons de cálcio e oxigênio entre os eletrodos.

O cloreto de cálcio também é usado na produção de carvão ativado .

O cloreto de cálcio pode ser usado para precipitar íons de fluoreto da água como CaF 2 insolúvel .

O cloreto de cálcio também é um ingrediente usado em baixelas de cerâmica . Ele suspende as partículas de argila para que flutuem na solução, tornando-a mais fácil de usar em uma variedade de técnicas de fundição.

Cloreto de cálcio di-hidratado (20 por cento em peso) dissolvido em etanol (95 por cento ABV) tem sido usado como esterilizante para animais machos. A solução é injetada nos testículos do animal. Em um mês, a necrose do tecido testicular resulta em esterilização.

Os produtores de cocaína da Colômbia importam toneladas de cloreto de cálcio para recuperar solventes que estão na Lista Vermelha da INCB e são controlados de forma mais rígida.

Perigos

Embora não seja tóxico em pequenas quantidades quando molhado, as propriedades fortemente higroscópicas do sal não hidratado apresentam alguns perigos. O cloreto de cálcio pode atuar como irritante ao secar a pele úmida. O cloreto de cálcio sólido se dissolve exotermicamente e podem causar queimaduras na boca e no esôfago se for ingerido. A ingestão de soluções concentradas ou produtos sólidos pode causar irritação gastrointestinal ou ulceração.

O consumo de cloreto de cálcio pode causar hipercalcemia .

Propriedades

Teste de chama de CaCl 2

O cloreto de cálcio se dissolve em água, produzindo cloreto e o complexo aquoso [Ca (H 2 O) 6 ] 2+ . Desta forma, essas soluções são fontes de cálcio "livre" e íons de cloreto livres. Esta descrição é ilustrada pelo fato de que essas soluções reagem com fontes de fosfato para dar um precipitado sólido de fosfato de cálcio:

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

O cloreto de cálcio tem uma mudança de entalpia de solução muito alta , indicada por um aumento considerável da temperatura que acompanha a dissolução do sal anidro em água. Esta propriedade é a base para sua aplicação em larga escala.

O cloreto de cálcio fundido pode ser eletrolisado para dar cálcio metal e gás cloro :

CaCl 2 → Ca + Cl 2

Preparação

Estrutura do centro polimérico [Ca (H 2 O) 6 ] 2+ em hexa-hidrato de cloreto de cálcio cristalino, ilustrando o alto número de coordenação típico para complexos de cálcio.

Em grande parte do mundo, o cloreto de cálcio é derivado do calcário como um subproduto do processo Solvay , que segue a reação líquida abaixo:

2 NaCl + CaCO 3 → Na 2 CO 3 + CaCl 2

O consumo norte-americano em 2002 foi de 1.529.000 toneladas (3,37 bilhões de libras).

Nos EUA, a maior parte do cloreto de cálcio é obtida por purificação da salmoura .

Tal como acontece com a maioria dos produtos de sal de commodities a granel, traços de outros cátions dos metais alcalinos e metais alcalino-terrosos ( grupos 1 e 2) e outros ânions dos halogênios ( grupo 17) normalmente ocorrem, mas as concentrações são insignificantes.

Ocorrência

O cloreto de cálcio ocorre como os raros minerais evaporíticos sinjarite (dihidrato) e antarcticite (hexahidrato). Outro hidrato natural conhecido é ghiaraite - um tetrahidrato. O relacionado minerais chlorocalcite (cloreto de potássio cálcio, KCaCl 3 ) e tachyhydrite (cloreto de magnésio de cálcio, Ca Mg 2 Cl 6 · 12 H 2 O ) são também muito raro. O mesmo se aplica ao rorisito, CaClF (fluoreto de cloreto de cálcio).

Veja também

Referências

links externos