Хлористый кальций: свойства и применение

Хлористый кальций: свойства и применение

Хлористый кальций - это химическое соединение, состоящее из кальция и хлора. Оно имеет химическую формулу CaCl2 и является белым кристаллическим веществом. Хлористый кальций обладает рядом интересных свойств, которые делают его полезным в различных областях применения.

Свойства хлористого кальция

Хлористый кальций является хорошим восстановителем и может реагировать с различными окислителями. Он также является хорошим проводником электричества и может использоваться в качестве добавки к электролитам. Хлористый кальций имеет высокую температуру плавления и может использоваться в качестве нагревателя.

Применение хлористого кальция

Хлористый кальций находит широкое применение в различных областях. Он используется в производстве цемента, стекла, бумаги и других материалов. Хлористый кальций также используется в качестве добавки к антифризам, чтобы уменьшить температуру замерзания жидкости. Он может использоваться в качестве добавки к удобрениям, чтобы улучшить качество почвы.

Таблица 1: Применение хлористого кальция

Применение	Описание
Производство цемента	Хлористый кальций используется в производстве цемента для улучшения его свойств
Производство стекла	Хлористый кальций используется в производстве стекла для улучшения его прозрачности
Производство бумаги	Хлористый кальций используется в производстве бумаги для улучшения ее прочности
Антифризы	Хлористый кальций используется в качестве добавки к антифризам для уменьшения температуры замерзания жидкости
Удобрения	Хлористый кальций используется в качестве добавки к удобрениям для улучшения качества почвы

Список 1: Другие области применения хлористого кальция

• Хлористый кальций может использоваться в качестве добавки к электролитам для улучшения их свойств
• Он может использоваться в качестве нагревателя из-за своей высокой температуры плавления
• Хлористый кальций может использоваться в качестве добавки к краскам и лакам для улучшения их свойств

В целом, хлористый кальций является важным химическим соединением, которое находит широкое применение в различных областях. Его интересные свойства делают его полезным в производстве цемента, стекла, бумаги и других материалов, а также в качестве добавки к антифризам, удобрениям и другим продуктам.

Источник: https://mdmstroyproekt.ru/novosti/hloristyy-kalciy-svoystva-i-primenenie

Связанные вопросы и ответы:

Что такое хлористый кальций

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.
• замораживание грунтов хлористым кальцием

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.

Какие свойства имеет хлористый кальций

На территории Российской Федерации употребление данного вещества не запрещено, но строго контролируется законодательством. Европейский союз тоже считает хлористый кальций довольно безопасным продуктом и он на законном основании применяется в медицинской и пищевой отрасли.

Как пищевая добавка хлорид кальция включается в самые различные продукты питания для стабилизации их некоторых свойств, а также в качестве эмульгатора и консерванта. Чаще всего его можно встретить в молочных и кисломолочных продуктах, особенно в сухих сливках и пастеризованном молоке . Но также имеется он в твороге и различных видах сыров.

К другим продуктам, в изготовлении которых применяется хлористый кальций относятся: икра, консервированные овощи и фрукты, различные желе и мармелады, сгущенное молоко , сухое пюре из картофеля , шоколад и пиво .

Данное вещество используется в пищевой промышленности для следующих процессов:

1. При пастеризации сливок добавление в них хлористого кальция значительно снижает кислотность, что облегчает процесс изготовления масла.
2. Он незаменим в качестве сгущающего компонента в процессе производства сухого молока. Дело в том, что ионы кальция помогают лучшему сцеплению белков между собой. Такое вещество позволяет нормализовать процесс свертывания молочной продукции в процессе пастеризации и совершенствует формирование сгустка. Добавление его в молоко увеличивает его конечный выход и ведет к существенному улучшению качества.
3. Добавка с маркировкой Е509 выступает как стабилизатор при изготовлении шоколада, препятствуя его затвердению.
4. При производстве творога хлористый кальций помогает лучшей свертываемости молока.
5. При изготовлении мармелада хлорид кальция также выступает в качестве стабилизатора.
6. Данное вещество препятствует размягчению овощей и фруктов в процессе консервации, а также нормализует вкус, доводя его до нужного посола.
7. При изготовлении пива и безалкогольных напитков такой продукт используют для снижения жесткости воды и улучшения ее показателей, а также для регулирования кислотности.

Как получают хлористый кальций

Хлорид натрия, который считается традиционной технической солью для дорог, в течение многих лет использовался для удаления льда с поверхностей дорог, проездов и тротуаров. Как и хлорид кальция, он снижает температуру замерзания воды. Однако между упомянутыми солями есть некоторые различия.

Хлорид натрия может быть разного размера и может использоваться в виде рассыпчатой соли, рассола или увлажненной соли. Он приводит к повреждению дорожных покрытий и мостов, а также коррозии монтажных труб. Он также вызывает деградацию природной среды, что проявляется в подавлении роста растений, растущих у дороги, а также в исчезновении живых организмов. Его негативные эффекты можно уменьшить, используя добавки в виде фосфатов. Во многих городах принимаются меры по предотвращению негативного воздействия хлорида натрия на окружающую среду. Примеры таких действий включают установку специальных защит вдоль зеленых зон и накрывание молодых деревьев садовой сеткой. В настоящее время все чаще классическую техническую соль для дорог заменяют техническим хлоридом натрия, который намного экологичнее.

В отличие от хлорида натрия, который действует только при температуре до -6°C, хлорид кальция эффективен при морозах до -30°C. Он отличается также быстрым и длительным действием. Кроме того, хлорид кальция не оказывает негативного воздействия на окружающую среду, не вызывает коррозии транспортных средств и не разрушает дорожное покрытие и обувь.

Особенно хрупким материалом является брусчатка, которая восприимчива к такому механическому воздействию, как удаление льда металлическими инструментами, а также к химическому воздействию, связанному с использованием хлорида натрия. В результате воздействия этих факторов брусчатка обесцвечивается и в ней образуются трещины. Гораздо более эффективным и действенным средством для борьбы со снегом и льдом на такой поверхности является хлорид кальция. Правда, он дороже хлорида натрия, но в то же время имеет больше положительных свойств, обеспечивающих высокий уровень безопасности водителям и пешеходам. Препараты на основе хлорида кальция в настоящее время признаны одними из лучших веществ, противодействующих явлениям, вызванным атмосферными факторами.

В каких областях применяется хлористый кальций

Хлористый кальций неорганическое сложное вещество, в состав которого входят: кальций Са и хлор Cl₂,.

Это соль с химической формулой CaCl₂, которая существует в виде твердого кристалла белого цвета при комнатной температуре.

Другое название кальций хлористый, хлорид кальция, кальциевая соль соляной кислоты, в природе встречается в виде минерала антарктицита (CaCl₂•6H₂O).

Как реагирует хлористый кальций с водой

Тугоплавкие металлы можно получать путем восстановления их оксидов кальцием или гидридом кальция. Образование оксида кальция характеризуется наибольшей величиной убыли изобарноизотермического потенциала по сравнению со всеми тугоплавкими металлами при повышенных температурах. Следовательно, кальций характеризуется наибольшим химическим сродством к кислороду и является самым сильным металлическим восстановителем тугоплавких металлов. Поэтому все тугоплавкие металлы можно получать путем восстановления из их оксидов кальцием. Кроме того, большим достоинством кальция как восстановителя является его незначительная растворимость в большинстве металлов, что позволяет получать металлы высокой чистоты. Образующийся в процессе восстановления оксид кальция легко отделяется от восстановленного металла путем выщелачивания слабым раствором соляной кислоты. Таким образом, кальций полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к восстановителю.

Однако применение металлического кальция в промышленных условиях затруднено. Это обусловлено тем, что процесс восстановления осуществляют из смеси порошков восстановителя (металлического кальция) и восстанавливаемого оксида. Перевести же компактный кальций в дисперсный порошок практически невозможно из-за его высокой пластичности и высокой химической активности. Промышленных способов измельчения кальция и его хранения пока не существует. В связи с этим в качестве восстановителя целесообразно применять не металлический кальций, а гидрид кальция (СаН₂). Гидрид кальция получают в результате взаимодействия металлического кальция с водородом при температурах 400…500 °С по реакции

Са + Н₂=СаН₂+ 192 кДж.

Реакция протекает с выделением тепла, т.е. является экзотермической.

Кальций производят методом электролиза расплавленных хлоридов или путем восстановления оксида кальция алюминием при пониженном давлении.

Полученный металл очищают от примесей (азота, марганца, меди и др.) дистилляцией в вакууме. Очистку проводят многократно. Необходимость глубокой очистки кальция от примесей обусловлена тем, что в процессе восстановления большая часть примесей восстановителя переходит в получаемый металл и загрязняет его.

Кальций активно взаимодействует с газами (кислородом, азотом, водородом), галогенидами, серой и другими реагентами. Оксид кальция (СаО) обладает высокими температурами плавления (2600 °С) и кипения (3500 °С). Оксид кальция является очень прочным соединением, о чем свидетельствуют термодинамические характеристики реакции его образования.

Кальций способен взаимодействовать с такими газами как СО и СОг. Диоксид углерода окисляет кальций, а монооксид, реагируя с ним при температуре около 550 °С, разлагается с образованием сажистого углерода.

С азотом кальций энергично взаимодействует при нагреве до 400 °С (673 К) с образованием прочного нитрида состава СазИг:

Изобарный потенциал образования нитрида в интервале температур 298… 1100 К характеризуется уравнением

Д6° =-105 000 + 50,07.

Приведенные термодинамические характеристики указывают на высокое сродство кальция к азоту и большую прочность нитрида Ca₃N2. Повышенное сродство кальция к азоту создает трудности удаления его из металла. Вследствие этого при использовании его в качестве восстановителя возникает необходимость дополнительной очистки его от азота.

С водородом кальций наиболее полно взаимодействует при сравнительно низких температурах (250…400 °С). Продуктом взаимодействия кальция с водородом при температурах выше 250 °С является гидрид кальция СаН₂. Гидрид кальция - кристаллическое веществом с плотностью 1,7 г/см³, температурой плавления 816 °С (в токе водорода); при температурах выше 600 °С начинает разлагаться. Теплота образования гидрида кальция из элементов ДЯ298 составляет-195 кДж/моль (-46,6 ккал/моль), т.е. это соединение заметно уступает по термодинамической прочности оксиду и нитриду кальция. При нагреве в кислороде или на воздухе СаН₂сгорает с образованием оксида кальция и воды. Гидрид кальция является сильным восстановителем. Это хрупкое солеподобное соеди нение, легко измельчаемое в порошок, что позволяет, смешивая его с порошками оксидов металлов, получать однородные смеси. Гидрид кальция по сравнению с кальцием характеризуется более низкой химической активностью. На воздухе при комнатной температуре он инертен. Его можно получать и применять в промышленных масштабах.