El cloruro de calcio es un compuesto inorgánico , una sal con la fórmula química CaCl 2 . Es un sólido cristalino de color blanco a temperatura ambiente y es altamente soluble en agua. Se puede crear neutralizando el ácido clorhídrico con hidróxido de calcio .
Nombres | |
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Nombre IUPAC Cloruro de calcio | |
Otros nombres Cloruro de calcio neutro; cloruro de calcio (II), dicloruro de calcio, E509 | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
Tarjeta de información ECHA | 100.030.115 |
Número CE |
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Número e | E509 (reguladores de acidez, ...) |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII |
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Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Ca Cl 2 | |
Masa molar | 110,98 g · mol −1 |
Apariencia | Polvo blanco higroscópico |
Olor | Inodoro |
Densidad |
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Punto de fusion | 772–775 ° C (1,422–1,427 ° F; 1,045–1,048 K) anhidro [5] 260 ° C (500 ° F; 533 K) monohidrato, se descompone 175 ° C (347 ° F; 448 K) dihidrato, se descompone 45.5 ° C (113,9 ° F; 318,6 K) tetrahidrato, se descompone [5] 30 ° C (86 ° F; 303 K) hexahidrato, se descompone [1] |
Punto de ebullición | 1.935 ° C (3.515 ° F; 2.208 K) anhidro [1] |
solubilidad en agua | Anhidro: 74,5 g / 100 mL (20 ° C) [2] 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) [1] 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) [3] |
Solubilidad |
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Solubilidad en etanol |
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Solubilidad en metanol |
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Solubilidad en acetona | 0,1 g / kg (20 ° C) [4] |
Solubilidad en piridina | 16,6 g / kg [4] |
Acidez (p K a ) |
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Susceptibilidad magnética (χ) | −5,47 · 10 −5 cm 3 / mol [1] |
Índice de refracción ( n D ) | 1,52 |
Viscosidad |
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Estructura | |
Estructura cristalina |
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Grupo espacial |
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Grupo de puntos |
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Constante de celosía | a = 6.259 Å, b = 6.444 Å, c = 4.17 Å (anhidro, 17 ° C) [6] α = 90 °, β = 90 °, γ = 90 ° |
Geometría de coordinación | Octaédrico (Ca 2+ , anhidro) |
Termoquímica | |
Capacidad calorífica ( C ) |
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Entropía molar estándar ( S | 108,4 J / mol · K [1] [5] |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) |
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Energía libre de Gibbs (Δ f G ˚) | −748,81 kJ / mol [1] [5] |
Farmacología | |
Código ATC | A12AA07 ( OMS ) B05XA07 ( OMS ), G04BA03 ( OMS ) |
Peligros | |
Principales peligros | Irritante |
Ficha de datos de seguridad | Ver: página de datos |
Pictogramas GHS | [7] |
Palabra de señal GHS | Advertencia |
Declaraciones de peligro GHS | H319 [7] |
Consejos de prudencia del SGA | P305 + 351 + 338 [7] |
NFPA 704 (diamante de fuego) | [9] 2 0 1 |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 1.000-1.400 mg / kg (ratas, oral) [8] |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones |
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Otros cationes |
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Página de datos complementarios | |
Estructura y propiedades | Índice de refracción ( n ), constante dieléctrica (ε r ), etc. |
Datos termodinámicos | Comportamiento de fase sólido-líquido-gas |
Datos espectrales | UV , IR , RMN , MS |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
El cloruro de calcio se encuentra comúnmente como un sólido hidratado con fórmula genérica CaCl 2 (H 2 O) x , donde x = 0, 1, 2, 4 y 6. Estos compuestos se utilizan principalmente para descongelar y controlar el polvo. Debido a que la sal anhidra es higroscópica , se usa como desecante . [10]
Usos
Deshielo y depresión del punto de congelación.
Al reducir el punto de congelación del agua, el cloruro de calcio se usa para prevenir la formación de hielo y se usa para descongelar . Esta aplicación consume la mayor cantidad de cloruro de calcio. El cloruro de calcio es relativamente inofensivo para las plantas y el suelo. Como agente de deshielo, es mucho más eficaz a temperaturas más bajas que el cloruro de sodio . Cuando se distribuye para este uso, suele adoptar la forma de pequeñas esferas blancas de unos pocos milímetros de diámetro, llamadas pepitas . Las soluciones de cloruro de calcio pueden prevenir la congelación a temperaturas tan bajas como -52 ° C (-62 ° F), lo que lo hace ideal para llenar neumáticos de implementos agrícolas como lastre líquido, lo que ayuda a la tracción en climas fríos. [11]
También se utiliza en deshumidificadores de aire químicos domésticos e industriales . [12]
Pavimentación de carreteras
La segunda mayor aplicación de cloruro de calcio aprovecha la higroscópica y la pegajosidad de sus hidratos. El cloruro de calcio es altamente higroscópico y su hidratación es una reacción exotérmica . Una solución concentrada mantiene una capa líquida en la superficie de los caminos de tierra , lo que suprime la formación de polvo. Mantiene las partículas de polvo más finas en la carretera, proporcionando una capa de amortiguación. Si se permite que se desvanezcan, el agregado grande comienza a moverse y la carretera se rompe. El uso de cloruro de calcio reduce la necesidad de clasificación hasta en un 50% y la necesidad de materiales de relleno hasta en un 80%. [13]
Comida
Se ha estimado que la ingesta media de cloruro de calcio como aditivos alimentarios es de 160 a 345 mg / día. [14] El cloruro de calcio está permitido como aditivo alimentario en la Unión Europea para su uso como agente secuestrante y reafirmante con el número E E509 . Se considera generalmente reconocido como seguro (GRAS) por la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. [15] Su uso en la producción de cultivos orgánicos está generalmente prohibido por el Programa Orgánico Nacional de Estados Unidos . [dieciséis]
En los acuarios marinos , el cloruro de calcio es una forma de introducir calcio biodisponible para los animales con caparazón de carbonato de calcio, como los moluscos y algunos cnidarios . También se puede utilizar hidróxido de calcio (mezcla de kalkwasser) o un reactor de calcio .
Como agente reafirmante , el cloruro de calcio se usa en verduras enlatadas, para reafirmar la cuajada de soja en tofu y para producir un sustituto del caviar a partir de jugos de frutas o verduras . [17] Se usa comúnmente como electrolito en bebidas deportivas y otras bebidas, incluida el agua embotellada. El sabor extremadamente salado del cloruro de calcio se utiliza para dar sabor a los encurtidos sin aumentar el contenido de sodio de los alimentos . Las propiedades de depresión del punto de congelación del cloruro de calcio se utilizan para retardar la congelación del caramelo en las barras de chocolate rellenas de caramelo. Además, se agrega con frecuencia a las manzanas en rodajas para mantener la textura.
En la elaboración de cerveza, el cloruro de calcio a veces se usa para corregir las deficiencias minerales en el agua de elaboración. Afecta el sabor y las reacciones químicas durante el proceso de elaboración y también puede afectar la función de la levadura durante la fermentación.
En la elaboración de queso , a veces se agrega cloruro de calcio a la leche procesada (pasteurizada / homogeneizada) para restablecer el equilibrio natural entre el calcio y las proteínas en la caseína . Se agrega antes del coagulante.
El cloruro de calcio se usa para prevenir la mancha de corcho y el hueso amargo en las manzanas rociándolo en el árbol durante la última temporada de crecimiento. [18]
Los tubos de secado suelen estar empaquetados con cloruro de calcio. El quelpo se seca con cloruro de calcio para su uso en la producción de carbonato de sodio . El cloruro de calcio anhidro ha sido aprobado por la FDA como ayuda al envasado para asegurar la sequedad (CPG 7117.02). [19]
La sal hidratada se puede secar para su reutilización, pero se disolverá en su propia agua de hidratación si se calienta rápidamente y formará un sólido amalgamado duro cuando se enfríe.
Aplicaciones misceláneas
El cloruro de calcio se utiliza en las mezclas de hormigón para acelerar el ajuste inicial, pero los iones cloruro de plomo a la corrosión del acero barras de refuerzo , por lo que no se debe utilizar en hormigón armado . [20] La forma anhidra de cloruro de calcio también puede usarse para este propósito y puede proporcionar una medida de la humedad en el concreto. [21]
El cloruro de calcio se incluye como aditivo en plásticos y en extintores , en altos hornos como aditivo para el control de andamios (aglutinación y adherencia de materiales que evitan que la carga del horno descienda), y en suavizante como diluyente.
La disolución exotérmica del cloruro de calcio se utiliza en latas y almohadillas térmicas que se calientan espontáneamente .
En la industria petrolera , el cloruro de calcio se utiliza para aumentar la densidad de las salmueras libres de sólidos . También se utiliza para inhibir el hinchamiento de las arcillas en la fase acuosa de los fluidos de perforación de emulsión invertida .
El CaCl 2 actúa como material fundente, disminuyendo el punto de fusión, en el proceso Davy para la producción industrial de sodio metálico mediante la electrólisis del NaCl fundido.
De manera similar, el CaCl 2 se utiliza como fundente y electrolito en el proceso FFC Cambridge para la producción de titanio , donde asegura el intercambio adecuado de iones de calcio y oxígeno entre los electrodos.
El cloruro de calcio también se utiliza en la producción de carbón activado .
El cloruro de calcio también es un ingrediente utilizado en vajillas de cerámica . Suspende las partículas de arcilla para que floten dentro de la solución, lo que facilita su uso en una variedad de técnicas de fundición.
Se ha utilizado cloruro de calcio dihidrato (20 por ciento en peso) disuelto en etanol (95 por ciento ABV) como esterilizante para animales machos. La solución se inyecta en los testículos del animal. Dentro de un mes, la necrosis del tejido testicular da como resultado la esterilización. [22] [23]
Se sabe que los productores de cocaína en Colombia usan Cloruro de Calcio de Tetra Technologies Inc. que se exporta legalmente a Perú y luego se pasa de contrabando a través de Ecuador a Colombia. [24]
Peligros
Aunque no es tóxico en pequeñas cantidades cuando está húmedo, las propiedades fuertemente higroscópicas de la sal no hidratada presentan algunos peligros. El cloruro de calcio puede actuar como irritante al desecar la piel húmeda. El cloruro de calcio sólido se disuelve exotérmicamente y, si se ingiere , pueden producirse quemaduras en la boca y el esófago . La ingestión de soluciones concentradas o productos sólidos puede causar irritación o ulceración gastrointestinal. [25]
El consumo de cloruro de calcio puede provocar hipercalcemia . [26]
Propiedades
El cloruro de calcio se disuelve en agua, produciendo cloruro y el complejo acuoso [Ca (H 2 O) 6 ] 2+ . De esta forma, estas soluciones son fuentes de calcio "libre" y de iones cloruro libres. Esta descripción se ilustra por el hecho de que estas soluciones reaccionan con fuentes de fosfato para dar un precipitado sólido de fosfato de calcio:
- 3 CaCl 2 + 2 PO 3−
4→ Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6 Cl -
El cloruro de calcio tiene un cambio de entalpía de solución muy alto , indicado por un aumento considerable de temperatura que acompaña a la disolución de la sal anhidra en agua. Esta propiedad es la base para su aplicación a mayor escala.
El cloruro de calcio fundido se puede electrolizar para dar calcio metálico y cloro gaseoso:
- CaCl 2 → Ca + Cl 2
Preparación
En gran parte del mundo, el cloruro de calcio se deriva de la piedra caliza como subproducto del proceso Solvay , que sigue la reacción neta a continuación: [10]
- 2 NaCl + CaCO 3 → Na 2 CO 3 + CaCl 2
El consumo de América del Norte en 2002 fue de 1.529.000 toneladas ( 3.370 millones de libras). [27]
En los Estados Unidos, la mayor parte del cloruro de calcio se obtiene mediante purificación a partir de salmuera . [ cita requerida ]
Como ocurre con la mayoría de los productos de sal de consumo a granel, normalmente se producen trazas de otros cationes de los metales alcalinos y metales alcalinotérreos ( grupos 1 y 2) y otros aniones de los halógenos ( grupo 17), pero las concentraciones son insignificantes. [ cita requerida ]
Ocurrencia
El cloruro de calcio se presenta como los minerales evaporíticos raros sinjarita (dihidrato) y antarcticita (hexahidrato). [28] [29] [30] Otro hidrato natural conocido es la ghiaraita, un tetrahidrato. [31] [30] Los minerales relacionados clorocalcita (cloruro de calcio y potasio, KCaCl 3 ) y taquidrita (cloruro de calcio y magnesio, Ca Mg 2 Cl 6 · 12 H 2 O ) también son muy raros. [32] [33] [30] Lo mismo ocurre con la rorisita, CaClF (fluoruro de cloruro de calcio). [34] [30]
Ver también
- Cloruro de calcio (I)
- Transformación de cloruro de calcio
- Cloruro de magnesio
Referencias
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Su toxicidad tras la ingestión, está indicada por la prueba en ratas: LD50 oral (rata) es 1.0-1.4 g / kg (la dosis letal para la mitad de los animales de prueba, en este caso ratas ...)
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- Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
enlaces externos
- Tarjeta internacional de seguridad química 1184
- Información sobre productos y aplicaciones (antes división de cloruro de calcio de Dow Chemical)
- Informe sobre la corrosión del acero por cloruro, incluido CaCl 2
- Colección de informes y artículos sobre cloruro de calcio
- Cloruro de calcio, MSDS anhidro
- Difusividad del cloruro de calcio
- Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades , Institutos Nacionales de Seguridad y Salud Ocupacional, "Cloruro de calcio (anhidro)"