Chlorid vápenatý
Chlorid vápenatý (CaCl2, v potravinářství E509) je bílá, jemně krystalická až práškovitá látka. Je velice hygroskopický, na vzduchu přechází nejprve v dihydrát, poté v tetrahydrát a hexahydrát. Je rozpustný ve vodě, methanolu, ethanolu a acetonu.
| Chlorid vápenatý | |
|---|---|
Pevná forma | |
Krystalická forma | |
| Obecné | |
| Systematický název | Chlorid vápenatý |
| Anglický název | Calcium chloride |
| Německý název | Calciumchlorid |
| Sumární vzorec | CaCl2 |
| Vzhled | Bílá práškovitá nebo krystalická látka |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 10043-52-4 |
| 10035-04-8 (dihydrát) 25094-02-4 (tetrahydrát) 07774-34-7 (hexahydrát) | |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 233-140-8 |
| Indexové číslo | 017-013-00-2 |
| Číslo RTECS | EV9800000 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 110,99 g/mol 147,02 g/mol (dihydrát) 219,08 g/mol (hexahydrát) |
| Teplota tání | 782 °C |
| Teplota varu | 1 600 °C |
| Hustota | 2,15 g/cm3 (bezvodý) 2,24 g/cm3 (monohydrát) 1,85 g/cm3 (dihydrát) 1,83 g/cm3 (tetrahydrát) 1,71 g/cm3 (20 °C, hexahydrát) |
| Dynamický viskozitní koeficient | 3,34 cP (787 °C) 2,03 cP (877 °C) 1,44 cP (967 °C) |
| Rozpustnost ve vodě | 59,5 g/100 g (0 °C) 74,5 g/100 g (20 °C) 158 g/100 g (100 °C) 97,6 g/100 g (0 °C, dihydrát) 130,1 g/100 g (20 °C, dihydrát) 437,4 g/100 g (100 °C, dihydrát) 283,6 g/100 g (0 °C, hexahydrát) 3 639,8 g/100 g (30 °C, hexahydrát) |
| Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech |
Methanol 21,8 g/100 g (0 °C) 29,2 g/100 g (20 °C) 38,5 g/100 g (40 °C) Ethanol 18,3 g/100 g (0 °C) 25,8 g/100 g (20 °C) 35,3 g/100 g (40 °C) Aceton 0,01 g/100 g (20 °C) |
| Relativní permitivita εr | 5,85 |
| Měrná magnetická susceptibilita | −6,03×10−6 cm3g−1 −7,58×10−6 cm3g−1 (hexahydrát) |
| Povrchové napětí | 148 mN/m (782 °C) 137 mN/m (920 °C) |
| Struktura | |
| Krystalová struktura | kosočtverečná šesterečná (hexahydrát) |
| Hrana krystalové mřížky | a= 622,7 pm b= 640,6 pm c= 431,5 pm a= 786 pm (Hexahydrát) c= 387 pm (Hexahydrát) |
| Koordinační geometrie | oktaedrická (hexahydrát) |
| Termodynamické vlastnosti | |
| Standardní slučovací entalpie ΔHf° | −795 kJ/mol |
| Entalpie tání ΔHt | 255,6 J/g |
| Entalpie rozpouštění ΔHrozp | −692 J/g (18 °C) 87,2 J/g (18 °C, hexahydrát) |
| Standardní molární entropie S° | 113,8 JK−1mol−1 |
| Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° | −750,2 kJ/mol |
| Izobarické měrné teplo cp | 0,654 JK−1g−1 |
| Bezpečnost | |
 GHS07 Varování[1] | |
| H-věty | H319 |
| R-věty | R36 |
| S-věty | S2, S22, S24 |
| Teplota vznícení | Nehořlavý |
| Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). | |
| Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Lze jej připravit reakcí uhličitanu vápenatého (vápence) a kyseliny chlorovodíkové nebo reakcí oxidu vápenatého s chloridem amonným
- CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
- CaO + 2 NH4Cl → CaCl2 + 2 NH3 + H2O
Fyzikálně-chemické vlastnosti
Chlorid vápenatý se velmi dobře rozpouští ve vodě. Bezvodý se rozpouští za uvolňování velkého množství tepla a voda se zahřívá (uvolňuje se hydratační teplo), zatímco hexahydrát naopak teplo spotřebovává a voda se ochlazuje (tuto vlastnost má také například thiosíran sodný). Dále se chlorid vápenatý dobře rozpouští v ethanolu a methanolu, nepatrně také v acetonu a glycerolu.
Bezvodý chlorid vápenatý poutá velmi silně vzdušnou vlhkost ze vzduchu za vzniku hydrátu a řadí se tak mezi hygroskopické látky.
Elektrolýzou taveniny chloridu vápenatého lze připravit kovový vápník a plynný chlor.
- CaCl2 (l) → Ca (s) + Cl2 (g)
Využití
Bezvodý chlorid vápenatý se používá jako sušicí činidlo do exsikátoru pro látky, které slabě vážou vodu. Směs ledu a hexahydrátu chloridu vápenatého v hmotnostním poměru 1:1,5 dosahuje teploty −49 °C, proto se používá jako chladicí směs do chladicích lázní. 30% vodný roztok chloridu vápenatého tuhne při teplotě −55 °C, proto se využívá pro ochranu uhlí, hornin a jiných sypkých materiálů před zamrzáním.
Roztokem CaCl2 (koncentrace závisí na povětrnostních podmínkách) se při zimní údržbě komunikací při větších mrazech zkrápí posypové soli na bázi NaCl při posypu vozovek technologií „vlhčené soli“ (při slabších mrazech se sůl vlhčí jen roztokem NaCl). CaCl2 pro posyp byl v roce 2001 asi 6× dražší než posypová sůl NaCl, má však rychlejší účinek a působí do nižší teploty. Podle švédských výzkumů však více narušuje beton, a proto Švédsko od jeho užívání zcela ustoupilo. Eutektický bod vodního roztoku s ideální koncentrací asi 30 % je −50 °C, pro běžné potřeby zimního ošetřování komunikací je chlorid vápenatý velmi účinný až do −35 °C (chlorid sodný jen do zhruba −5 °C, maximálně −7 °C). Při údržbě silniční sítě v ČR v sezóně 2000/2001 tvořil podíl CaCl2 necelá 2 % z použité posypové soli.[2]
V potravinářském a farmaceutickém průmyslu se používá jako látka upravující pH, protispékavá a zpevňující látka, dále slouží k výrobě doplňků stravy a dialyzačních a infúzních roztoků. V ČR je používání chloridu vápenatého povoleno v nezbytném množství ke všem potravinám s výjimkou dětské výživy. V USA je používání této látky povoleno.
Reference
- Calcium chloride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
- Karel Melcher: Posypové materiály pro zimní údržbu komunikací v ČR a v zemích EU, Ekolist.cz, 3. 12. 2001
Literatura
- VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu chlorid vápenatý na Wikimedia Commons
