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〈Calcium chloride 氯化鈣〉-【化工字典-討論區-www.coi.tw 】

作者 : Tw17
性別 : 男
文章主題 : Calcium chloride 氯化鈣 人氣指數 : 1875
發表時間 :2014/11/9 下午 04:58:22   


Calcium chloride 氯化鈣 CaCl2

氯化鈣(Calcium chloride) CaCl2 又稱無水氯化鈣、鹽丹,它是典型的離子型鹵化物,室溫下為白色晶體固體。比重2.152(20度)。溶於乙醇、水。用製沉澱白堊,化學品,金屬鈣,礦泉水,乾燥劑,致光劑,石油之去水劑,保護木材,防火劑。

氯化鈣熔點782°C,密度1.086g/mL at 20°C,沸點1600°C,閃點>1600°C,水溶性740 g/L (20°C),無色立方結晶體,白色或灰白色,有粒狀、蜂窩塊狀、圓球狀、不規則顆粒狀、粉末狀。微毒、無臭、味微苦。吸濕性極強,暴露於空氣中極易潮解。易溶於水,同時放出大量的熱(氯化鈣的溶解焓為-176.2cal/g),其水溶液呈微鹼性。溶於醇、丙酮、醋酸。與氨或乙醇作用,分別生成CaCl2·8NH3和CaCl2 ·4C2H5OH聚合物。

製備方法:
1、二水氯化鈣法(脫水法):
將食用二水氯化鈣於200∼300℃下進行乾燥脫水,製得食用無水氯化鈣成品。
CaCl2•2H2O→CaCl2+2H2O
對於中性氯化鈣溶液,可採用噴霧乾燥塔,在300℃熱氣流下進行噴霧乾燥脫水,製得無水氯化鈣粉末狀成品。

2、噴霧乾燥脫水法:
將已除去砷和重金屬的精製中性氯化鈣溶液,通過噴嘴從噴霧乾燥塔上方噴成霧狀,與300℃熱氣流進行逆流接觸達到乾燥脫水,得到粉末狀無水氯化鈣,製得食用無水氯化鈣成品。

3、母液法:
由氨鹼法製純鹼時的母液,加石灰乳而得水溶液,經蒸發、濃縮、冷卻、固化而成。

4、複分解法:
由鹽酸與碳酸鈣(石灰石)共作用而得。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
完成後再加熱至260攝氏度,蒸發脫水。

5、精製法:
生產次氯酸鈉中的副產品經精製而成。
製備碳酸鈉的索爾維法的副產品精製而成。
Ca(OH)2+2NH4Cl→ CaCl2+2NH3+2H2O

工業用途
1、用作多用途的乾燥劑,如用於氮氣、氧氣、氫氣、氯化氫、二氧化硫等氣體的乾燥。生產醇、酯、醚和丙烯酸樹脂時用作脫水劑。氯化鈣水溶液是冷凍機用和製冰用的重要致冷劑,能加速混凝土的硬化和增加建築砂漿的耐寒能力,是優良的建築防凍劑。用作港口的消霧劑和路面集塵劑、織物防火劑。用作鋁鎂冶金的保護劑、精煉劑。是生產色澱顏料的沉澱劑。用於廢紙加工脫墨。是生產鈣鹽的原料。
2、螯合劑;固化劑;鈣質強化劑;冷凍用製冷劑;乾燥劑;抗結劑;抑微生物劑;醃漬劑;組織改進劑。
3、用作乾燥劑、路面集塵劑、消霧劑、織物防火劑、食品防腐劑及用於製造鈣鹽。
4、用作潤滑油添加劑。
5、用作分析試劑
6、主要用於治療血鈣降低而引起的手足搐搦症、蕁麻疹、滲出性水腫、腸和輸尿管絞痛、鎂中毒等。
7、在食品工業中用作鈣質強化劑、固化劑、螯合劑和乾燥劑。
8、可增加細菌細胞壁的通透性。

醫療用途
1、該品可用於腸絞痛等;
2、可用於瘙癢性皮膚病;
3、用於解救鎂鹽中毒;
4、用於維生素D缺乏性佝僂病、軟骨病、孕婦及哺乳期婦女鈣鹽補充;
5、治療鈣缺乏,急性血鈣過低、鹼中毒及甲狀旁腺功能低下所致的手足搐搦症,維生素D缺乏症等;
6、過敏性疾患;
7、鎂中毒時的解救;
8、氟中毒的解救;
9、心臟復甦時應用,如高血鉀、低血鈣,或鈣通道阻滯引起的心功能異常的解救;
10、氯化鈣溶液能誘導肌動蛋白單體發生聚合,且肌動蛋白單體開始發生聚合的臨界濃度與氯化鈣溶液的濃度呈反曲函數關係;

乾燥
顆粒狀的無水氯化鈣常作為乾燥劑填充乾燥管,用氯化鈣乾燥過的巨藻(或稱海草灰)可用於純鹼的生產。一些家用除濕器比如DampRid會使用氯化鈣吸收空氣中的水分。氯化鈣還可作為氣體和有機液體的乾燥劑或脫水劑。由於氯化鈣是中性的,因此它可以乾燥酸性或鹼性的氣體和有機液體,可也在實驗室製取少量氣體如氮氣、氧氣、氫氣、氯化氫、二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等時乾燥這些製出的氣體。但不能用來乾燥乙醇和氨,因為乙醇和氨氣分別會與氯化鈣反應生成醇合物CaCl 2 ·4C 2 H 5 OH和氨合物CaCl 2 ·8NH 3。無水氯化鈣還可被製成家用產品用作空氣吸濕劑,無水氯化鈣作為吸水劑已被FDA批准用於包紮急救,它的作用是確保創口處的乾燥
將無水氯化鈣鋪撒在沙石路面上,利用無水氯化鈣的吸濕性在空氣濕度低於露點時凝結空氣中的濕氣以保持道路表面的濕潤,藉此控制道路上灰塵的揚起。

除冰劑和冷卻浴
氯化鈣能降低水的凝固點,在道路上鋪撒氯化鈣水合物能防止結冰和除冰融雪,但是冰雪融化後的鹽水會破壞沿路土壤和植被並使路面混凝土惡化。
氯化鈣溶液也能和乾冰混合後配製低溫冷卻浴。將棒狀乾冰分批加入到鹽水溶液中,直至體系中出現冰塊為止。不同種類和濃度的鹽溶液所能維持的冷卻浴穩定溫度會有所差別。一般常用氯化鈣為鹽原料,通過調節濃度來獲得所需的穩定溫度,不僅是因為氯化鈣廉價易得,而且因為氯化鈣溶液的共晶溫度(即溶液全部凝結形成顆粒狀的冰鹽粒子時的溫度)相當的低,能達到-51.0℃,這樣使得可調節的溫度範圍從0℃至-51℃。該方法可以在能起到保溫效果的杜瓦瓶中實現,也可以在杜瓦瓶體積有限而同時又需要配製較多的鹽溶液時使用一般的塑料容器來盛裝冷卻浴,這種情況下溫度的維持同樣較為穩定。

鈣離子的來源
游泳池水中添加氯化鈣可以使池水成為pH緩衝溶液同時增加池水硬度,這樣做可以較少池壁混凝土受到的侵蝕。根據勒夏特列原理和同離子效應,增加池水鈣離子濃度會減緩對混凝土結構必不可少的鈣化合物的溶解。
在海洋水族館的水中加入氯化鈣能增加水中生物可利用鈣的含量,水族館中所養殖的軟體動物和腔腸動物會利用它來形成碳酸鈣的外殼。雖然用氫氧化鈣或鈣反應器也能達到同樣的目的,但相比之下加入氯化鈣是最快的方法也是對水的pH值影響最小的。

食品
作為一種食品配料,氯化鈣可起到多價螯合劑和固化劑的作用,它已被歐盟批准為允許作為食品添加劑使用,E編碼為E509。被美國食品藥品監督管理局認為是“通常確認為是安全的物質”(Generally recognized as safe,縮寫為GRAS)。據估計每人每天攝入的氯化鈣食品添加劑有160至345毫克。
氯化鈣作為固化劑,可用於蔬菜罐頭。它還能使大豆凝乳固化形成豆腐,又能作為烹飪分子美食的原料通過與海藻酸鈉反應使蔬菜和水果汁表面膠化形成類似魚子醬狀的小球。作為電解質添加到運動飲料或一些軟飲料包括瓶裝水中。由於氯化鈣本身有非常強的鹹味所以可代替食鹽用於醃黃瓜的製作同時又不增加食物鈉含量的效果。氯化鈣可降低冰點的屬性在填充有焦糖的巧克力棒中被用來延緩焦糖的凍結。
在缺乏礦物質的啤酒釀造液中會加入氯化鈣,因為鈣離子是啤酒釀造過程中最具影響性的礦物質之一,它會影響麥芽汁的酸性並對酵母作用的發揮起到影響。而且氯化鈣能給釀造出的啤酒帶來甜味。

其他方面
水合氯化鈣固體可作為相變儲能材料使用。比如六水合氯化鈣由於熔點為30℃、熔化熱(即物質從固相轉變為同溫度的液相過程中所吸收的熱量)達到190 KJ/mol,故可作為中低溫用於工業餘熱回收、太陽輻射熱量的吸收利用,但是它同所有的無機水合鹽類相變材料類似,存在過冷嚴重的問題(其過冷度達20°C),需要加入添加成核劑克服。
氯化鈣在混凝土中起到幫助加快初始設定的效果,但氯離子會引起鋼筋腐蝕,所以氯化鈣不能用於鋼筋混凝土。無水氯化鈣因其吸濕性可以給混凝土提供一定程度的水分。
氯化鈣也是塑料和滅火器中的添加劑,在廢水處理作為助濾劑,在高爐中作為添加劑來控制原料的聚集和粘附從而避免爐料沉降,在織物軟化劑中起到稀釋劑的作用。
氯化鈣溶解放熱的性質使得它用在自加熱罐頭和加熱墊上。
石油工業中,氯化鈣用於增加無固相鹽水的密度,也能加在乳化鑽井液的水相中用來抑制粘土的膨脹。作為助熔劑在戴維法電解熔融氯化鈉生產金屬鈉的過程中作為助熔劑起到降低熔點的作用。製作陶瓷時會將氯化鈣作為材料成分之一,它會使黏土顆粒在溶液中懸浮,這樣注漿時陶土顆粒用起來更容易。

注意事項
侵入途徑:粉塵吸入,食入。
健康危害:粉塵會灼燒、刺激鼻腔、口、喉,還可引起鼻出血和破壞鼻組織;乾粉會刺激皮膚,溶液會嚴重刺激甚至灼傷皮膚。
皮膚接觸:脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入:脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫。
食入:飲足量溫水,催吐。就醫。
醫療注射引起高鈣血症:心臟驟停。

緊急處理
隔離洩漏污染區,限制出入。避免揚塵,小心掃起,置於袋中轉移至安全場所或運至廢物處理場所處置。

操作注意事項
密閉操作,加強通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,避免產生粉塵。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。

儲存注意事項
儲存於陰涼、通風的庫房。包裝容器必須密封,防止受潮。與潮解性物品分開堆放。

毒物學:
氯化鈣因能使濕潤的肌膚脫水而具有刺激性,固體的無水氯化鈣溶解時大量放熱,如被不慎攝入可致口腔和食道燒傷。攝入氯化鈣的濃溶液或固體可引起胃腸道刺激或潰瘍。



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