Хлорид кальция

Хлорид кальция, CaCl2 — химическое неорганическое вещество; кальциевая соль соляной кислоты. Неядовит, зарегистрирован в качестве пищевой добавки E509.

Белые кристаллы плотностью 2,15 г/см³, температура плавления — 772 °C. Обладает высокими гигроскопическими свойствами. Растворимость (г на 100 г H2O): 74 (20 °C) и 159 (100 °C). Водные растворы хлорида кальция замерзают при низких температурах (20%-й — при -18,57 °C, 30%-й — при -48 °C).

CaCl2 образует гидрат CaCl2·6H2O, устойчивый до 29,8 °C; при более высоких температурах из насыщенного раствора выпадают кристаллогидраты с 4, 2 и 1 молекулами H2O. При смешении CaCl2*6H2O (58,8 %) со снегом или льдом (41,2 %) температура понижается до —55 °C (криогидратная точка).

Производство

Структура полимерного гексагидрата хлорида кальция [Ca(H2O)6]2+.

Природный минерал гексагидрата хлорида кальция, ставший известным как антарктицит, был впервые обнаружен на дне солёного озера Дон-Жуан на Земле Виктории в Антарктиде.

Получают как побочный продукт в производстве соды (в процессе рекуперации аммиака):

2 N H 4 C l + C a ( O H ) 2 → 2 N H 3 ↑ + C a C l 2 + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {2NH_{4}Cl+Ca(OH)_{2} ightarrow 2NH_{3}uparrow +CaCl_{2}+2H_{2}O}}} .

Во многих частях света хлорид кальция получается как побочный продукт из известняка по методу Сольве со следующей реакцией:

2 NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2

Потребление в Северной Америке в 2002 году составляло 1529000 тонн.

Как и в других солях, в хлориде кальция могут встречаться следовые количества других катионов щелочных и редкоземельных металлов групп 1 и 2, а также анионов других галогенов 17 группы таблицы химических элементов.

Применение

В химической лаборатории хлорид кальция применяется в качестве наполнителя для осушающих трубок, также называемых хлоркальциевыми, предназначенных для изоляции веществ в сосуде от водяных паров атмосферы и для осушки газов. В первом случае такая трубка прямая или согнута под углом 90 градусов и имеет один шарообразный участок, во втором она согнута в виде буквы U и имеет два шарообразных участка.

Хлорид кальция также применяют для получения металлического кальция, для осушки и понижения точки росы технологического и импульсного газа:

на газораспределительных станциях, компрессорных станциях магистральных газопроводов;
на автогазонаполнительных компрессорных станциях;
на объектах газодобычи при подготовке газа к транспортировке.

Кроме того, он применяется в следующих областях:

в смягчении говядины и баранины (снижение затрат на заморозку, хранение и погрузку);
в консервировании овощей и фруктов (хранение яблок с пропиткой 8 % раствором)
как ускоритель схватывания цемента;
как противогололёдное средство;
как отвердитель в продуктах питания (загуститель для получения низкокалорийных желе);
в молочной промышленности при производстве ферментированных молочных продуктов, и играет большую роль в формировании сгустка. Добавление хлористого кальция ведёт к увеличению выхода конечного продукта, а также улучшает его свойства;
в медицине;
в регулировании жёсткости воды при производстве слабоалкогольных и безалкогольных напитков;
в изготовлении хлеба (консервант);
при транспортировке замороженных грузов морем — для избежания замерзания воды в дренажной системе;
для приготовления жидкости глушения при проведении ремонта на нефтяных и газовых скважинах.

Обеспыливание грунтовых дорог

Разбрызгивание раствора хлорида кальция препятствует испарению влаги и образованию пыли.

Второе по массовости применение хлорида кальция использует гигроскопичность (стремление захватывать влагу) этого соединения, в результате чего образуется липкий гидрат. Концентрированный раствор делает поверхность грунтовой дороги немного влажной и предотвращает образование пыли. Удержанные в гидрате мелкие частички образуют липкий слой. Если бы этого не происходило, частички бы разлетались, приводя к смещению более крупных частиц и постепенному разрушению дороги. Использование хлорида кальция снижает необходимость в разравнивании дороги на 50% и на 80% снижает образование ям, которые необходимо заделывать.

Возможная опасность

В малых количествах и при этом насыщенный влагой хлорид кальция не является токсичным материалом. Однако сухой хлорид кальция крайне гигроскопичен, что может являться источником опасности, поскольку при попадании на кожу интенсивно сушит и раздражает её. При растворении твёрдого хлорида кальция выделяется энергия, поэтому при употреблении внутрь этот экзотермический процесс может приводить к ожогам полости рта и внутренних органов. Употребление внутрь концентрированного раствора приводит к нарушению пищеварения и поражению внутренних органов.

Употребление хлорида кальция может привести к гиперкальциемии.