Хлористый кальций: свойства и применение¶

Хлористый кальций (хлорид кальция, CaCl₂) — неорганическое соединение, соль соляной кислоты и кальция, представляющая собой кристаллическое вещество белого или желтовато-серого цвета. Относится к классу галогенидов. Обладает высокой гигроскопичностью и растворимостью в воде, широко используется в промышленности, сельском хозяйстве, строительстве и медицине.

¶Физические и химические свойства

Хлорид кальция при нормальных условиях представляет собой твёрдое кристаллическое вещество. Молярная масса — 110,98 г/моль, плотность — около 2,15 г/см³. Точка плавления — 772 °C, кипения — 1935 °C. В чистом виде бесцветен, технические сорта имеют сероватый или желтоватый оттенок из-за примесей.

Ключевое свойство — сильная гигроскопичность: вещество активно поглощает влагу из воздуха и при этом растворяется в собственной влаге, образуя раствор. При насыщении влагой формируются гидраты: CaCl₂·H₂O, CaCl₂·2H₂O, CaCl₂·4H₂O и CaCl₂·6H₂O. Растворение хлорида кальция в воде сопровождается значительным выделением тепла, что используется в технике.

Растворимость в воде высокая: при 20 °C в 100 г воды растворяется около 74,5 г вещества. Химически хлорид кальция проявляет типичные свойства соли сильной кислоты: в растворе диссоциирует на ионы Ca²⁺ и Cl⁻, участвует в обменных реакциях, образуя малорастворимые соли (например, карбонат кальция) и осаждаясь из растворов.

¶Получение

Промышленный способ получения основан на нейтрализации соляной кислоты известью или мелом:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Другой путь — хлорирование извести при нагревании. Хлорид кальция также получают как побочный продукт содового производства по методу Сольвея, где он образуется при обработке аммиачно-содового раствора соляной кислотой. Технический продукт содержит примеси солей железа, магния, натрия и других металлов; для получения высокочистого вещества применяют рекристаллизацию.

¶Применение

¶Сельское хозяйство

Хлорид кальция применяется как кальциевое удобрение и дефолиант. Используется для устранения дефицита кальция в почвах, особенно на кислых грунтах. В растениеводстве применяется для предотвращения вершинной гнили плодов (например, томатов и яблок), связанной с нехваткой кальция.

¶Строительство и дорожное хозяйство

В строительстве хлорид кальция используется как добавка-ускоритель твердения бетона и растворов. Он ускоряет схватывание цемента, особенно при низких температурах, что позволяет вести бетонные работы зимой. В дорожном хозяйстве применяется для борьбы с обледенением и снегом на дорогах: вещество снижает температуру замерзания воды и способствует таянию льда.

¶Промышленность

В промышленности хлорид кальция используется как осушитель (дегидратант) для удаления влаги из газов и жидкостей, в том числе в нефтегазовой отрасли. Применяется в производстве сухих смесей, как компонент противоморозных добавок в бетоне, в текстильной и кожевенной промышленности, в производстве кальциевой соли других кислот.

¶Пищевая промышленность

В пищевой промышленности хлорид кальция зарегистрирован в качестве пищевой добавки E509. Используется как загуститель, регулятор кислотности и отвердитель, в частности при производстве сыров (для коагуляции молока), консервов и минеральной воды.

¶Медицина

В медицине хлорид кальция применяется как антидот при отравлении солями магния и фтора, а также при гипокальциемии. Вводится внутривенно. Ранее широко использовался как противовоспалительное и антиаллергическое средство, в настоящее время применяется реже из-за побочных эффектов при внутривенном введении.

¶Прочее

Хлорид кальция используется в противопылевой обработке грунтов и дорог, в качестве компонента теплоносителей в системах охлаждения, в аквариалистике для поддержания минерального состава воды и в быту — для сушки воздуха в помещениях.

¶Меры безопасности

Хлорид кальция относится к веществам 3-го класса опасности. При попадании на кожу и слизистые оболочки вызывает раздражение. При работе с веществом используют средства индивидуальной защиты: перчатки, очки, респиратор. Хранят в сухом проветриваемом помещении, так как вещество активно поглощает влагу.

¶Историческая справка

Хлорид кальция известен с XVI века, впервые был получен обработкой мрамора соляной кислотой. В XIX веке стал одним из первых промышленных химических продуктов, наряду с содой и серной кислотой. В России производство хлорида кальция развивалось в связи с потребностями содовой и цементной промышленности.