Clorur de calci

Clorur de calci
	Vermell: Cl- Gris: Ca2+
General
Altres noms
Fórmula molecular	CaCl2 anhidre CaCl2·H2O monohidrat CaCl2·2H2O dihidrat CaCl2·6H2O hexahidrat
Massa molar	110,983 (anhidre) 128,998 (monohidrat) 147,014 (dihidrat) 219,074 (hexahidrat) g/mol
Aspecte	Sòlid blanc cristal·lí
Número CAS	[10043-52-4 anhidre 13477-29-7 monohidrat 10035-04-8 dihidrat 7774-34-7 hexahidrat]
Propietats
Densitat i fase	2,15 g/cm³ anhidre 2,24 g/cm³ monohidrat 1,85 g/cm³ dihidrat 1,71 g/cm³ hexahidrat sòlids,
Solubilitat en aigua	740 g/l anhidre a 20 °C 1000 g/l dihidrat a 1 °C 5360 g/l hexahidrat a 20 °C
Punt de fusió	775 °C anhidre desc. 260 °C monohidrat desc. 175 °C dihidrat desc. 30 °C hexahidrat
Punt d'ebullició	1935,5 °C anhidre
Estructura
Geometria de coordinació	Cl-: Trigonal Ca2+: Octaèdrica
Estructura cristal·lina	Rutil deformat
Perills
MSDS	MSDS externa
Perills	Irritant (Xi)
NFPA 704	0 2 2
Frases R	36
Frases S	2-22-24
RTECS	EV9800000 anhidre EV 9810000 hidrats
Punt d'inflamabilitat	No inflamables
Si no s'indica el contrari, les dades són pels materials en condicions estàndard (25 °C, 100 kPa) Avís d'exempció de responsabilitat

El clorur de calci, CaCl₂, és un compost iònic format per cations calci, Ca²⁺, i anions clorur, Cl^-. Es presenta en forma de cristalls incolors. És molt soluble en aigua i deliqüescent. Forma diversos hidrats amb 1, 2, 4 i 6 molècules d'aigua, a causa del fet que és higroscòpic. La seva estructura cristal·lina és cúbica com la del rútil, però lleugerament deformada. A la naturalesa el podem trobar al mineral taquidrita, CaCl₂·2MgCl₂·12H₂O.

El clorur de calci es pot emprar com a font de cations calci, Ca²⁺, en dissolució, per exemple per separar anions que formen sals insolubles amb el calci, per exemple la precipitació de fosfats:

3 CaCl_2(aq) + 2 K₃PO_4(aq) → Ca₃(PO₄)_2(s) + 6 KCl_(aq)

Si s'electrolitza el clorur de calci s'obté calci metall:

CaCl_2(l) → Ca_(s) + Cl_2(g)

El clorur de calci és un producte secundari durant la fabricació del carbonat de sodi pel procediment Solvay. També es pot preparar mitjançant reacció del carbonat de calci amb àcid clorhídric:

CaCO_3(s) + 2 HCl_(aq) → CaCl_2(aq) + H₂O_(l) + CO_2(g)

Aplicacions

Indústria

En la indústria s'empren milions de tones anualment de clorur de calci en diferents aplicacions:

• Per ser un compost molt higroscòpic s'empra com agent dessecant en la indústria i en els laboratoris: Per eliminar la humitat dels gasos fent-los passar per una columna plena de CaCl₂ o simplement se'l deixa dins d'un recipient d'una habitació per llevar la humitat ambiental; i per eliminar aigua que hagi quedat mesclada amb dissolvents orgànics, tant si està dissolta l'aigua com si forma una fase diferent. La reacció produeix els hidrats, per exemple:

CaCl₂ + 2 H₂O → CaCl₂·2H₂O

• La reacció amb l'aigua és molt exotèrmica i ràpidament pot donar temperatures properes als 60 °C, per això s'empra per fondre el gel format damunt del paviment de les carreteres. Contrariament a l'addició de clorur de sodi no produeix efectes negatius sobre els sòls i les plantes.
• S'empra mesclat amb els formigons per accelerar el seu fraguat i augmentar la seva duresa, però no es pot emprar en formigons armats ja que en contacte amb el ferro facilita la seva oxidació.
• En carreteres s'empra per retenir la pols ja que forma una fina capa humida amb la humitat de l'aire damunt del sòl que absorbeix la pols. L'empren especialment a les carreteres d'explotacions mineres, als camins no esfaltats, camps esportius, etc.
• S'empra per tenir mescles frigorífiques que es mantenen líquides per baix dels 0 °C, amb el clorur de calci es poden aconseguir descensos crioscòpics de fins a temperatures de -50,6 °C.
• Altres aplicacions industrials inclouen l'ús com additiu dels plàstics (hule), dels extintors de foc, per eliminar la tinta en el reciclat del paper, etc.

Alimentació

El seu codi com d'additiu alimentari és l'E509.

• S'empra per solificar els alginats, uns gelificants obtinguts de les algues.
• S'addiciona a la llet per restituir la concentració natural de calci que es perd durant la pasteurització i també per augmentar-ne la concentració natural en la producció de llets riques en calci. També és un additiu imprescindible en la fabricació de formatges.
• Permet augmentar la duresa de la pell de diferents fruites.

Agricultura

• S'empra com adob per aportar calci als terrenys de cultiu.

Biologia

• El clorur de calci debilita les pareds dels bacteris i aquest fet s'empra per facilitar els estudis genètics.

Bibliografia

• LIDE D.R. (Ed.) Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press. 77^th Ed. (1996-1997) New York
• PANREAC http://www.panreac.com/new/esp/catalogo/fichastec/211221ES.HTM
• SCIENCELAB http://www.sciencelab.com/xMSDS-Calcium_chloride_Anhydrous-9923251