Cloruro de calcio

Identificación
Cloruro de calcio (II)


Foto y estructura del cloruro de calcio.
Nombre IUPAC	cloruro de calcio ( II )
Sinónimos	dicloruro de calcio
N o CAS	10043-52-4 (anhidro) 10035-04-8 ( dihidrato ) 25094-02-4 (tetrahidrato) 7774-34-7 (hexahidrato)
N o ECHA	100,030,115
N o CE	233-140-8
Código ATC	A12 AA07 B05 XA07 G04 BA03
N o E	E509
Apariencia	Cristales muy higroscópicos, incoloros e inodoros.
Propiedades químicas
Fórmula bruta	Ca Cl 2 [isómeros]
Masa molar	110,984 ± 0,008 g / mol Ca 36,11%, Cl 63,89%,
Propiedades físicas
T ° fusión	772 ° C (anhidro); 260 ° C (monohidrato); 176 ° C (dihidrato); 45 ° C (tetrahidrato); 30 ° C (hexahidrato)
T ° hirviendo	1.935 ° C
Solubilidad	en agua a 20 ° C : 745 g · l -1 ; tierra libremente. en etanol (95%); insol. en éter dietílico
Densidad	2,15 × 10³ kg / m ³ anhidro 1,84 × 10³ kg / m ³ dihidrato 1,71 × 10³ kg / m ³ hexahidrato
Cristalografía
Sistema de cristal	Orthorómbico
Símbolo de Pearson	${\ Displaystyle oP6 \,}$
Clase de cristal o grupo espacial	Pnnm (n ° 58)
Strukturbericht	C35
Estructura típica	Estructura de TiO 2 deformada
Precauciones
SGH
Atención H319, H319 : Provoca irritación ocular grave.
WHMIS
Cloruro de calcio: D2B, D2B : Material tóxico que causa otros efectos tóxicos Irritación ocular en animales Divulgación al 1.0% por criterios de clasificación Cloruro de calcio dihidrato: D2B, D2B : Material tóxico que causa otros efectos tóxicos Divulgación al 1.0% según criterios de clasificación

Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

El cloruro de calcio es una sal de calcio . Es un producto anhidro buscado por sus cualidades exotérmicas .

Su fórmula química es CaCl 2 , es delicuescente y muy soluble en agua . Es una sal que es sólido a la habitación de temperatura, que se comporta como un típico haluro de sal , en particular con una buena conductividad eléctrica en el líquido estado y iónicos enlaces químicos . Se utiliza en particular en unidades frigoríficas , para salazón de carreteras en climas muy fríos o en cementos . Puede obtenerse directamente de la tiza , pero también se produce en grandes cantidades como subproducto de las reacciones llevadas a cabo en el proceso Solvay . Es un material muy higroscópico que, por tanto, debe almacenarse en recipientes bien cerrados.

El cloruro de calcio anhidro no forma un mineral conocido, pero existen dos formas hidratadas en la naturaleza:

sinjarita CaCl 2 2 H 2 O, que cristaliza en el sistema tetragonal ;
la antarcticita CaCl 2 · 6 H 2 O, que cristaliza en el sistema trigonal .

Propiedades químicas

El cloruro de calcio puede servir como depósito de iones de calcio en solución, por ejemplo para separar otro ión por precipitación utilizando el hecho de que muchas sales de calcio son insolubles. La siguiente reacción permite, por ejemplo, separar los iones fosfato en solución:

3 CaCl 2 (ac) + 2 K 3 PO 4 (ac) → Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 6 KCl (ac)

El cloruro de calcio fundido se puede electrolizar para obtener calcio metal :

CaCl 2 (l) → Ca (s) + Cl 2 (g)

Se puede encontrar directamente en tiza.

Tiene un sabor amargo.

Preparación

El cloruro de calcio es un subproducto de la producción de carbonato de sodio mediante el proceso Solvay . También se puede preparar haciendo reaccionar ácido clorhídrico y carbonato cálcico :

CaCO 3 (s) + 2 HCl (ac) → CaCl 2 (ac) + H 2 O (l) + CO 2 (g)

Independientemente de la técnica de producción utilizada, el cloruro de calcio se encuentra en forma líquida demasiado diluido (alrededor del 15%) para ser transportado económicamente. Para que el producto sea más económico en su transporte, puede pasar por diferentes fases de concentración.

Estas operaciones se llevan a cabo calentando a 180 ° C bajo vacío a través de los evaporadores con varios efectos a alcanzar concentraciones cerca del 75%.

Alcanzamos concentraciones comerciales cercanas a:

33% (CaCl 2 6H 2 0 diluido - densidad 1,33 - temperatura de cristalización - 30 ° C )
42% (CaCl 2 6H 2 0 diluido - densidad 1,41 - temperatura de cristalización + 18 ° C )
77 - 82% (CaCl 2 2H 2 0 en forma de copos, gránulos o polvos - temperatura de cristalización + 180 ° C )
> 96% (CaCl 2 0H 2 0 en forma de copos, gránulos o polvos - temperatura de cristalización> 180 ° C )

En la mayoría de los casos, la relación precio de transporte / precio del producto determinará la forma utilizada.

En la gran mayoría de los casos, el cloruro de calcio se utiliza en forma líquida.

Usos

El Estados Unidos solamente produce millones de toneladas de cloruro de calcio al año. En 1990 , su precio era de 182 dólares la tonelada. Es un compuesto que tiene muchas aplicaciones. Por su carácter muy higroscópico, se puede utilizar para secar aire, otros gases o líquidos orgánicos o semillas. Cuando absorbe agua o vapor de agua de la sustancia a secar, se convierte en salmuera : CaCl 2 + 2 H 2 O → CaCl 2 · 2H 2 O. El proceso de disolución del cloruro de calcio es muy exotérmico y las temperaturas superiores a 60 ° C pueden ser alcanzado rápidamente. Por tanto, la ingestión de gránulos de cloruro de calcio puede provocar quemaduras graves .

Debido al calor emitido durante el proceso de disolución, se puede usar cloruro de calcio para derretir hielo . También puede actuar a temperaturas más bajas que el cloruro de sodio . Para este uso, se presenta en forma de bolitas de unos milímetros de diámetro (como en la foto al inicio de la página).
Se considera menos tóxico que el cloruro de sodio para el suelo y las plantas , pero puede afectar la vida bacteriana en el suelo, y fue un herbicida registrado hasta mediados de la década de 1950 ( "Principalmente efectivo en la etapa vegetativa y cuando comienza la vegetación, el uso de sal como herbicida de post-emergencia se describe con precisión en las obras de la época (Rabaté, 1933). Podría usarse sola o en combinación (de 33 a 60% de sal según el producto), por ejemplo con sodio clorato para desyerbar mostazas silvestres y ravenelles o para desecación. La sal ya no se menciona como producto aprobado en el primer índice Acta en 1961 " y aumenta la velocidad de acción de la simazina .
Se utiliza al mezclar hormigón para acelerar el fraguado. No aumenta la resistencia final. Tiene el inconveniente de corroer las armaduras del hormigón armado.
Se utiliza en determinadas carreteras para fijar el polvo : al reaccionar con la humedad del aire, mantiene una fina capa líquida en la superficie de la carretera, que retiene el polvo.
Se utiliza en alimentos, n ° E509, en particular para solidificar alginatos , gelificante. Además, se añade a los alimentos preparados industrialmente para aumentar la dureza celular de los alimentos (reafirmante, estabilizante y espesante), como en el encurtido (crujiente), aceitunas , manzanas guisadas , botes de frijol-princesa .
También se utiliza en biología molecular, lo que de hecho hace posible que las bacterias sean competentes degradando sus lipopolisacáridos superficiales. Por tanto, los hace aptos para la transformación mediante un vector. También puede servir como agente para la transfección celular con células animales.
Las soluciones de CaCl 2 tienen la propiedad de hacer más porosas las paredes celulares de ciertas bacterias (en particular, E. coli ). Esto lo convierte en un producto utilizado en el laboratorio de investigación genética.
El cloruro de calcio se utiliza para secar las algas marinas (mezcla de algas ) que se utilizan en la producción de carbonato de sodio .
También se utiliza en deshumidificadores de sal para absorber la humedad del aire en entornos domésticos y de otro tipo.
El cloruro de calcio se utiliza para aumentar la dureza del agua en las piscinas. Esto reduce la erosión del hormigón en la piscina. Según el principio de Le Chatelier y el efecto de iones comunes , el aumento de la concentración de calcio en el agua reducirá la disolución de los compuestos a base de calcio presentes en el hormigón.
En los acuarios marinos , se agrega cloruro de calcio para proporcionar calcio biodisponible para animales con caparazón como moluscos y algunos cnidarios . También se puede utilizar agua de cal o un reactor de calcio para introducir calcio en el agua. Sin embargo, agregar cloruro de calcio es el método más rápido y tiene el menor efecto sobre el pH .
En alimentación y alimentación:
- Como agente reafirmante, el cloruro de calcio se usa para verduras enlatadas, para leche de soja cuajada en tofu y para la producción de un sustituto del caviar a partir de jugo de frutas o verduras.
- Se usa comúnmente como electrolito en bebidas deportivas y otras, incluida el agua embotellada.
- La propiedad del cloruro de calcio de reducir los puntos de fusión se utiliza para retardar la solidificación del caramelo en las barras de caramelo.
- Para la elaboración de cerveza , a veces se usa cloruro de calcio para llenar los vacíos en los minerales del agua de elaboración. Afecta el sabor y las reacciones químicas durante el proceso de elaboración de la cerveza, y también puede afectar la acción de la levadura durante la fermentación.
- A veces se agrega cloruro de calcio a la leche tratada o procesada para restablecer el equilibrio natural entre el calcio y las proteínas en la caseína al hacer queso.
- Con frecuencia se agrega a las rodajas de manzana para conservar su textura.
Usos médicos:
- Se inyecta para tratar quemaduras internas con ácido fluorhídrico.
- Puede usarse para tratar la intoxicación por magnesio.
- Puede ayudar a proteger el miocardio de niveles peligrosamente altos de potasio en la sangre en caso de hiperpotasemia.

seguridad

El cloruro de calcio es irritante porque reseca la piel. Por eso debe manipularse con guantes. Por tanto, su manipulación no es muy peligrosa, pero no debe ingerirse porque es un sólido (generalmente gránulos) que se disuelve en agua. Como reacciona exotérmicamente con el agua, puede causar quemaduras en la boca o el esófago .

La ingestión de solución concentrada o producto sólido puede causar irritación o ulceración gastrointestinal.

Otros posibles efectos secundarios de tomar cloruro de calcio son:

un sabor a tiza (a polvo, a tiza) en la boca,
Sofocos

una caída en la presión arterial,
pérdida de apetito
dolor de estómago
náusea,
vómitos

trastornos mentales,
sed extrema
dolor de huesos
cálculos renales
arritmia cardiaca
una coma.

Cualquiera de estos síntomas puede ser un signo de demasiado calcio en la sangre ( hipercalcemia ).

Además, las sales de cloruro de calcio tienden a contener una pequeña cantidad de metales, especialmente aluminio. Por lo tanto, con el tiempo estos metales pueden acumularse en el cuerpo y tener un efecto tóxico sobre él.

Notas y referencias

de cloruro de calcio (anhidro) , hoja de seguridad (s) del Programa Internacional de Seguridad Química , consultado el 9 de mayo, 2009
masa molecular calculada de " pesos atómicos de los elementos 2007 " en www.chem.qmul.ac.uk .
(en) Raymond C. Rowe, Paul J Sheskey, Marian E Quinn, Manual de excipientes farmacéuticos , Londres, Pharmaceutical Press y la Asociación Americana de Farmacéuticos,2009, 6 ª ed. , 888 p. ( ISBN 978-0-85369-792-3 ) , pág. 89
" El CaCl2 (C35) Estructura " , en http://cst-www.nrl.navy.mil/ (visitada 17 de diciembre 2009 )
Número de índice 017-013-00-2 en la tabla 3.1 del apéndice VI del reglamento CE No. 1272/2008 (16 de diciembre de 2008)
" Cloruro de calcio " en la base de datos de productos químicos Reptox de la CSST (organización de Quebec responsable de la seguridad y salud ocupacional), consultado el 25 de abril de 2009
" Dihidrato de cloruro de calcio " en la base de datos de productos químicos Reptox de la CSST (organización de Quebec responsable de la seguridad y salud ocupacional), consultado el 25 de abril de 2009
Charles Louis Barreswil y Aimé Girard , Diccionario de química industrial , Dezobry, E. Magdeleine et Cie,1861( leer en línea ) , pág. 160
Bilon R & al (2016), Tratamiento de ambrosía de hoja de artemisa con sal en solución, ¿un método alternativo para áreas no agrícolas? IV Jornada sobre el mantenimiento de jardines, espacios verdes e infraestructuras; Toulouse - 19 y 20 de octubre de 2016.
Bouchet F (1967) Estudio de la influencia de la naturaleza del suelo en la acción herbicida de la simazina. Investigación de malezas, 7 (2), 102-116.
E509 Aditivos de cloruro de calcio-alimentaires.net consultado en julio de 2013
CLORURO DE CALCIO (E509) meszepices.com consultado en julio de 2013
" Técnica del caviar de manzana " , StarChefs Studio , StarChefs.com,Abril de 2004(consultado el 9 de agosto de 2006 )
Traducción del párrafo 5. Peligros del artículo en inglés
" Evaluación de la seguridad del producto (PSA): cloruro de calcio " , Dow Chemical Company ,2 de mayo de 2006

Bibliografía

NN Greenwood, A. Earnshaw, Química de los elementos , 2a ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, Reino Unido, 1997.
Manual de Química y Física , 71a edición, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
Manual de cloruro de calcio de Dow Chemical