Propiedades físicas y usos del cloruro de calcio
El cloruro de calcio es una sal formada por iones cloruro e iones calcio. El cloruro de calcio anhidro tiene una gran capacidad de absorción de humedad y se utiliza como desecante para diversas sustancias, además de para eliminar el polvo de las carreteras, como mejorador de suelos, refrigerante, agente purificador de agua y agente para la fabricación de pastas químicas. Es un reactivo químico ampliamente utilizado, materia prima farmacéutica, aditivo alimentario, aditivo para piensos y materia prima para la fabricación de calcio metálico.
Propiedades físicas del cloruro de calcio
El cloruro de calcio se presenta en forma de cristales cúbicos incoloros, blancos o blanquecinos, granulares, en bloques alveolares, esferoidales, granulares irregulares o en polvo. Su punto de fusión es de 782 °C, su densidad es de 1,086 g/mL a 20 °C, su punto de ebullición es de 1600 °C y su solubilidad en agua es de 740 g/L. Es ligeramente tóxico, inodoro y de sabor ligeramente amargo. Es extremadamente higroscópico y se disuelve fácilmente al contacto con el aire.
Fácilmente soluble en agua, aunque libera una gran cantidad de calor (entalpía de disolución del cloruro de calcio de -176,2 cal/g), su solución acuosa es ligeramente ácida. Soluble en alcohol, acetona y ácido acético. Al reaccionar con amoníaco o etanol, se formaron los complejos CaCl2·8NH3 y CaCl2·4C2H5OH, respectivamente. A baja temperatura, la solución cristaliza y precipita como hexahidrato, que se disuelve gradualmente en su propia agua de cristalización al calentarse a 30 °C, pierde gradualmente agua al calentarse a 200 °C y se convierte en dihidrato al calentarse a 260 °C, dando como resultado un cloruro de calcio anhidro blanco poroso.
cloruro de calcio anhidro
1. Propiedades físicas y químicas: cristal cúbico incoloro, bloque poroso blanco o blanquecino o sólido granular. La densidad relativa es de 2,15, el punto de fusión es de 782 ℃, el punto de ebullición es superior a 1600 ℃, la higrohidratación es muy fuerte, fácil de disolver, fácil de disolver en agua, liberando mucho calor, inodoro, sabor ligeramente amargo, la solución acuosa es ligeramente ácida, soluble en alcohol, vinagre acrílico y ácido acético.
2. Usos del producto: Es un agente precipitante para la producción de pigmentos de laca de color. Produce nitrógeno, acetileno, cloruro de hidrógeno, oxígeno y otros desecantes. Se utiliza como agente deshidratante en alcoholes, éteres, ésteres y resinas acrílicas, y sus soluciones acuosas son refrigerantes importantes para refrigeradores y sistemas de refrigeración. Puede acelerar el endurecimiento del hormigón, aumentar la resistencia al frío del mortero de cemento y es un excelente anticongelante. Se utiliza como agente protector en la metalurgia del aluminio y el magnesio, y como agente refinador.
cloruro de calcio en escamas
1. Propiedades físicas y químicas: cristal incoloro, este producto es cristal blanco, blanquecino. Sabor amargo, fuertemente delicuescente.
Su densidad relativa es de 0,835, es fácilmente soluble en agua, su solución acuosa es neutra o ligeramente alcalina, corrosiva, soluble en alcohol e insoluble en éter, y se deshidrata hasta convertirse en materia anhidra al calentarse a 260 °C. Sus demás propiedades químicas son similares a las del cloruro de calcio anhidro.
2. Función y uso: cloruro de calcio en escamas utilizado como refrigerante; anticongelante; hielo o nieve fundida; retardante de llama para el acabado y acabado de tejidos de algodón; conservante de madera; producción de caucho como agente de plegado; almidón mixto utilizado como agente adhesivo.
Solución acuosa de cloruro de calcio
La solución de cloruro de calcio posee características como conductividad, un punto de congelación inferior al del agua, disipación de calor en contacto con el agua y una mejor función de adsorción. Su bajo punto de congelación permite su uso en diversos procesos de fabricación industrial y en lugares públicos.
El papel de la solución de cloruro de calcio:
1. Alcalino: La hidrólisis del ion calcio es alcalina, y el cloruro de hidrógeno es volátil después de la hidrólisis del ion cloruro.
2. Conducción: en la solución hay iones que pueden moverse libremente.
3. Punto de congelación: el punto de congelación de la solución de cloruro de calcio es inferior al del agua.
4. Punto de ebullición: el punto de ebullición de la solución acuosa de cloruro de calcio es más alto que el del agua.
5, cristalización por evaporación: la cristalización por evaporación de una solución acuosa de cloruro de calcio debe realizarse en una atmósfera llena de cloruro de hidrógeno.
Desecante
El cloruro de calcio puede utilizarse como desecante o agente deshidratante para gases y líquidos orgánicos. Sin embargo, no puede utilizarse para secar etanol ni amoníaco, ya que estos reaccionan con el cloruro de calcio para formar, respectivamente, el complejo de alcohol CaCl₂·4C₂H₅OH y el complejo de amoníaco CaCl₂·8NH₃. El cloruro de calcio anhidro también se utiliza en productos domésticos como agente higroscópico del aire. Además, la FDA lo ha aprobado como agente absorbente de agua para apósitos de primeros auxilios, con el fin de mantener seca la herida.
Debido a su neutralidad, el cloruro de calcio puede secar gases ácidos o alcalinos y líquidos orgánicos, y también en el laboratorio para generar pequeñas cantidades de gases como nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, cloruro de hidrógeno, dióxido de azufre, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno, etc., durante el secado de estos gases. El cloruro de calcio anhidro granular se usa frecuentemente como desecante para rellenar tuberías de secado, y las algas gigantes (o cenizas de algas) secadas con cloruro de calcio pueden utilizarse para la producción de carbonato de sodio. Algunos deshumidificadores domésticos utilizan cloruro de calcio para absorber la humedad del aire.
El cloruro de calcio anhidro se esparce sobre la superficie arenosa de la carretera, y su propiedad higroscópica se utiliza para condensar la humedad del aire cuando la humedad ambiental es inferior al punto de rocío, manteniendo así húmeda la superficie de la carretera y controlando el polvo en la misma.
Agente descongelante y baño de enfriamiento
El cloruro de calcio puede reducir el punto de congelación del agua, y su aplicación en carreteras previene la congelación y facilita el deshielo. Sin embargo, el agua salada resultante del deshielo puede dañar el suelo y la vegetación a lo largo de la carretera, además de deteriorar el pavimento de hormigón. La solución de cloruro de calcio también se puede mezclar con hielo seco para preparar un baño criogénico. Se añade hielo seco en barra a la solución salina por lotes hasta que se forme hielo en el sistema. La temperatura estable del baño de enfriamiento se puede mantener mediante diferentes tipos y concentraciones de soluciones salinas. El cloruro de calcio se utiliza generalmente como materia prima para la sal, y la temperatura estable requerida se obtiene ajustando la concentración, no solo porque el cloruro de calcio es barato y fácil de obtener, sino también porque la temperatura eutéctica de la solución de cloruro de calcio (es decir, la temperatura a la que la solución se condensa por completo formando partículas de sal granular) es bastante baja, pudiendo alcanzar los -51,0 °C, por lo que el rango de temperatura ajustable va de 0 °C a -51 °C. Este método se puede implementar en botellas Dewar con efecto aislante, y también se puede utilizar en recipientes de plástico comunes para contener baños de enfriamiento cuando el volumen de las botellas Dewar es limitado y se necesita preparar más solución salina, en cuyo caso la temperatura también es más estable.
Como fuente de iones de calcio
Agregar cloruro de calcio al agua de la piscina puede convertirla en un tampón de pH y aumentar su dureza, lo que reduce la erosión de las paredes de hormigón. Según el principio de Le Chatelier y el efecto isoiónico, aumentar la concentración de iones de calcio en el agua de la piscina ralentiza la disolución de los compuestos de calcio, esenciales para las estructuras de hormigón.
Agregar cloruro de calcio al agua de los acuarios marinos aumenta la cantidad de calcio biodisponible, y los moluscos y celitiasis criados en acuarios lo utilizan para formar conchas de carbonato de calcio. Si bien el hidróxido de calcio o un reactor de calcio pueden lograr el mismo efecto, agregar cloruro de calcio es el método más rápido y el que menos afecta el pH del agua.
Cloruro de calcio para otros usos
La naturaleza disolvente y exotérmica del cloruro de calcio hace que se utilice en latas autocalentables y almohadillas térmicas.
El cloruro de calcio puede acelerar el fraguado inicial del hormigón, pero los iones cloruro pueden corroer las barras de acero, por lo que no se puede utilizar en hormigón armado. El cloruro de calcio anhidro aporta cierto grado de humedad al hormigón debido a sus propiedades higroscópicas.
En la industria petrolera, el cloruro de calcio se utiliza para aumentar la densidad de la salmuera libre de sólidos y también puede añadirse a la fase acuosa de los fluidos de perforación emulsionados para inhibir la expansión de la arcilla. Se emplea como fundente para reducir el punto de fusión en el proceso de producción de sodio metálico mediante la fusión electrolítica del cloruro de sodio por el proceso Davy. En la fabricación de cerámica, el cloruro de calcio se utiliza como uno de los componentes del material, lo que permite que las partículas de arcilla se mantengan en suspensión en la solución, facilitando así su uso durante el proceso de inyección.
El cloruro de calcio también se utiliza como aditivo en plásticos y extintores, como coadyuvante de filtración en el tratamiento de aguas residuales, como aditivo en altos hornos para controlar la agregación y adhesión de las materias primas y evitar la sedimentación de la carga, y como diluyente en suavizantes de telas.