Хлорид кальция

О хлориде кальция как лекарственном средстве см. Хлорид кальция (лекарственное средство).

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

Хлорид кальция
Общие
Систематическое наименование	Хлорид кальция
Традиционные названия	Хлорид кальция, хлористый кальций
Хим. формула	CaCl2
Рац. формула	CaCl2
Физические свойства
Молярная масса	111,08 г/моль
Плотность	2,51 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	772 °C
• кипения	1935 °C
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты ${\displaystyle pK_{a}}$	8—9
Растворимость
• в воде	74,5 г/100 мл
Структура
Координационная геометрия	Октаэдральная
Классификация
Рег. номер CAS	10043-52-4
PubChem	5284359 и 24854
Рег. номер EINECS	233-140-8
SMILES	[Cl-].[Cl-].[Ca+2]
InChI	InChI=1S/Ca.2ClH/h;2*1H/q+2;;/p-2 UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L
Кодекс Алиментариус	E509
RTECS	EV9800000
ChEBI	3312
ChemSpider	23237
Безопасность
ЛД50	1,5-3,6 г/кг (крысы, перорально)
Токсичность	ПДК 2 мг/м³
Фразы риска (R)	R36
Фразы безопасности (S)	S22, S24
Краткие характер. опасности (H)	H319
Меры предостор. (P)	P280, P264, P305+P351+P338, P337+P313
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 2 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

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^[англ.], 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):

${\displaystyle {\mathsf {2NH_{4}Cl+Ca(OH)_{2}\rightarrow 2NH_{3}\uparrow +CaCl_{2}+2H_{2}O}}}$.

Во многих частях света хлорид кальция получается как побочный продукт из известняка по методу Сольве со следующей реакцией:^{[1][перепроверить]}

2 NaCl + CaCO₃ → Na₂CO₃ + CaCl₂

Потребление в Северной Америке в 2002 году составляло 1529000 тонн^[2].

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.

Химические свойства

Хлорид кальция вступает в обменные и окислительно-восстановительные реакции с:

Карбонатом натрия с образованием нерастворимого карбоната кальция^[3]:

${\displaystyle {\ce {CaCl2 + Na2CO3 -> CaCO3v + 2NaCl}}}$

Серной кислотой с образованием хлороводорода и сульфата кальция^[3]:

${\displaystyle {\ce {CaCl2 + H2SO4 -> CaSO4v + 2HCl}}}$

С концентрированной серной кислотой реакция протекает с образованием гидросульфата кальция

${\displaystyle {\ce {CaCl2 + 2H2SO4 -> Ca(HSO4)2v + 2HCl}}}$

Применение

В химической лаборатории хлорид кальция применяется в качестве наполнителя для осушающих трубок^[англ.], 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^[4].

• 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 пищевой промышленности:
  • в смягчении говядины и баранины (снижение затрат на заморозку, хранение и погрузку);
  • в консервировании овощей и фруктов (хранение яблок с пропиткой 8 % раствором)^[5]
  • как отвердитель в продуктах питания (загуститель для получения низкокалорийных желе);
  • в молочной промышленности при производстве ферментированных молочных продуктов играет большую роль в формировании сгустка. Добавление ведёт к увеличению выхода конечного продукта, а также улучшает его свойства;
  • в регулировании жёсткости воды при производстве слабоалкогольных и безалкогольных напитков;
  • в изготовлении хлеба (консервант);
• как ускоритель схватывания цемента;
• как противогололёдное средство;
• в медицине;
• при транспортировке замороженных грузов морем — для избежания замерзания воды в дренажной системе;
• замораживание грунтов хлористым кальцием^[6];
• для приготовления жидкости глушения при проведении ремонта на нефтяных и газовых скважинах;
• в изготовлении биокирпича.

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^[7].

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^[8].

Употребление хлорида кальция может привести к гиперкальциемии^[9].