El cloruro de calcio es un compuesto inorgánico , una sal con la fórmula química CaCl 2 . Es un sólido cristalino blanco a temperatura ambiente y es muy soluble en agua. Se puede crear neutralizando el ácido clorhídrico con hidróxido de calcio .
El cloruro de calcio se encuentra comúnmente como un sólido hidratado con fórmula genérica CaCl 2 · n H 2 O , donde n = 0, 1, 2, 4 y 6. Estos compuestos se utilizan principalmente para deshielo y control de polvo. Debido a que la sal anhidra es higroscópica y delicuescente , se utiliza como desecante . [10]
Al parecer, el cloruro de calcio se descubrió en el siglo XV, pero no se estudió adecuadamente hasta el siglo XVIII. [11] Históricamente se le llamó " sal amoniacal fija " ( latín : sal ammoniacum fixum [12] ) porque se sintetizaba durante la destilación de cloruro de amonio con cal y no era volátil (mientras que el primero parecía sublime); en épocas más modernas (s. XVIII-XIX) se le llamó "muriato de cal" ( latín : murias calcis, calcaria muriatica [12] ). [13]
Al disminuir el punto de congelación del agua, el cloruro de calcio se utiliza para prevenir la formación de hielo y se utiliza para descongelar . Esta aplicación consume la mayor cantidad de cloruro de calcio. El cloruro de calcio es relativamente inofensivo para las plantas y el suelo. Como agente descongelante, es mucho más eficaz a temperaturas más bajas que el cloruro de sodio . Cuando se distribuye para este uso, suele adoptar la forma de pequeñas esferas blancas de unos pocos milímetros de diámetro, llamadas pepitas . Las soluciones de cloruro de calcio pueden prevenir la congelación a temperaturas tan bajas como -52 °C (-62 °F), lo que las hace ideales para llenar neumáticos de implementos agrícolas como lastre líquido, lo que ayuda a la tracción en climas fríos. [14]
También se utiliza en deshumidificadores de aire químicos domésticos e industriales . [15]
La segunda aplicación más importante del cloruro de calcio explota su naturaleza higroscópica y la pegajosidad de sus hidratos; El cloruro de calcio es altamente higroscópico y su hidratación es un proceso exotérmico . Una solución concentrada mantiene una capa líquida en la superficie de los caminos de tierra , lo que suprime la formación de polvo. Mantiene las partículas de polvo más finas en la carretera, proporcionando una capa de amortiguación. Si se les permite volar, el agregado grande comienza a moverse y la carretera se estropea. El uso de cloruro de calcio reduce la necesidad de nivelación hasta en un 50% y la necesidad de materiales de relleno hasta en un 80%. [dieciséis]
Se ha estimado que la ingesta media de cloruro de calcio como aditivo alimentario es de 160 a 345 mg/día. [17] El cloruro de calcio está permitido como aditivo alimentario en la Unión Europea para su uso como agente secuestrante y reafirmante con el número E E509 . La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. lo considera generalmente reconocido como seguro (GRAS) . [18] Su uso en la producción de cultivos orgánicos está generalmente prohibido según el Programa Orgánico Nacional de EE. UU . [19]
Como agente reafirmante, el cloruro de calcio se utiliza en vegetales enlatados, para reafirmar la cuajada de soja en tofu y en la producción de un sustituto del caviar a partir de jugos de frutas o vegetales . [20] Se usa comúnmente como electrolito en bebidas deportivas y otras bebidas, incluida el agua embotellada. El sabor extremadamente salado del cloruro de calcio se utiliza para dar sabor a los encurtidos sin aumentar el contenido de sodio del alimento . Las propiedades de depresión del punto de congelación del cloruro de calcio se utilizan para retardar la congelación del caramelo en barras de chocolate rellenas de caramelo. Además, con frecuencia se agrega a las manzanas cortadas en rodajas para mantener la textura.
En la elaboración de cerveza, a veces se utiliza cloruro de calcio para corregir las deficiencias minerales en el agua de elaboración. Afecta el sabor y las reacciones químicas durante el proceso de elaboración de la cerveza y también puede afectar la función de la levadura durante la fermentación.
En la elaboración de queso , a veces se agrega cloruro de calcio a la leche procesada (pasteurizada/homogeneizada) para restablecer el equilibrio natural entre el calcio y la proteína en la caseína . Se añade antes del coagulante.
El cloruro de calcio se usa para prevenir la mancha de corcho y el hueso amargo en las manzanas rociándolo sobre el árbol durante la última temporada de crecimiento. [21]
Los tubos de secado suelen estar llenos de cloruro de calcio. El quelpo se seca con cloruro de calcio para usarlo en la producción de carbonato de sodio . La FDA ha aprobado el cloruro de calcio anhidro como ayuda de envasado para garantizar la sequedad (CPG 7117.02). [22]
La sal hidratada se puede secar para su reutilización, pero se disolverá en su propia agua de hidratación si se calienta rápidamente y formará un sólido amalgamado duro cuando se enfríe.
El cloruro de calcio se usa en mezclas de concreto para acelerar el fraguado inicial, pero los iones de cloruro provocan la corrosión de las barras de acero , por lo que no debe usarse en concreto reforzado . [23] La forma anhidra de cloruro de calcio también se puede utilizar para este propósito y puede proporcionar una medida de la humedad en el concreto. [24]
El cloruro de calcio se incluye como aditivo en plásticos y en extintores , en altos hornos como aditivo para controlar el andamiaje (aglomeración y adherencia de materiales que impiden que la carga del horno descienda), y en suavizantes como diluyente.
La disolución exotérmica del cloruro de calcio se utiliza en latas y almohadillas térmicas autocalentables .
En la industria petrolera , el cloruro de calcio se utiliza para aumentar la densidad de las salmueras libres de sólidos . También se utiliza para inhibir el hinchamiento de las arcillas en la fase acuosa de los fluidos de perforación de emulsión invertida .
CaCl 2 actúa como material fundente , disminuyendo el punto de fusión, en el proceso Davy para la producción industrial de sodio metálico mediante la electrólisis del NaCl fundido.
El cloruro de calcio también se utiliza en la producción de carbón activado .
El cloruro de calcio se puede utilizar para precipitar iones fluoruro del agua como CaF 2 insoluble .
El cloruro de calcio también es un ingrediente utilizado en la vajilla cerámica . Suspende partículas de arcilla para que floten dentro de la solución, lo que facilita su uso en una variedad de técnicas de fundición.
El cloruro de calcio dihidrato (20 por ciento en peso) disuelto en etanol (95 por ciento ABV) se ha utilizado como esterilizante para animales machos. La solución se inyecta en los testículos del animal. Al cabo de un mes, la necrosis del tejido testicular da lugar a la esterilización. [25] [26]
Los productores de cocaína en Colombia importan toneladas de cloruro de calcio para recuperar solventes que están en la Lista Roja de la JIFE y están más estrictamente controlados. [27]
De manera similar, CaCl 2 se utiliza como fundente y electrolito en el proceso de electrólisis FFC Cambridge para la producción de titanio , donde asegura el intercambio adecuado de iones de calcio y oxígeno entre los electrodos.
Las infusiones de cloruro de calcio se pueden utilizar como terapia intravenosa para prevenir la hipocalcemia .
Aunque no es tóxica en pequeñas cantidades cuando está húmeda, las propiedades fuertemente higroscópicas de la sal no hidratada presentan algunos peligros. El cloruro de calcio puede actuar como irritante al secar la piel húmeda. El cloruro de calcio sólido se disuelve exotérmicamente y, si se ingiere, pueden producirse quemaduras en la boca y el esófago . La ingestión de soluciones concentradas o productos sólidos puede causar irritación o ulceración gastrointestinal . [28]
El consumo de cloruro de calcio puede provocar hipercalcemia . [29]
El cloruro de calcio se disuelve en agua, produciendo cloruro y el complejo acuoso [Ca(H 2 O) 6 ] 2+ . De esta forma, estas soluciones son fuentes de calcio "libre" y de iones de cloruro libres. Esta descripción se ilustra por el hecho de que estas soluciones reaccionan con fuentes de fosfato para dar un precipitado sólido de fosfato de calcio :
El cloruro de calcio tiene un cambio de entalpía de solución muy alto , indicado por un aumento considerable de temperatura que acompaña a la disolución de la sal anhidra en agua. Esta propiedad es la base para su aplicación a mayor escala.
El cloruro de calcio fundido se puede electrolizar para producir calcio metálico y cloro gaseoso:
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En gran parte del mundo, el cloruro de calcio se deriva de la piedra caliza como subproducto del proceso Solvay , que sigue la reacción neta a continuación: [10]
El consumo de América del Norte en 2002 fue de 1.529.000 toneladas (3,37 mil millones de libras). [30] En los EE. UU., la mayor parte del cloruro de calcio se obtiene mediante purificación a partir de salmuera . Como ocurre con la mayoría de los productos de sal a granel, normalmente se producen trazas de otros cationes de metales alcalinos y alcalinotérreos ( grupos 1 y 2) y otros aniones de los halógenos ( grupo 17). [10]
El cloruro de calcio se presenta como los raros minerales evaporíticos sinjarita (dihidrato) y antarcticita (hexahidrato). [31] [32] [33] Otro hidrato natural conocido es la ghiaraita, un tetrahidrato. [34] [33] Los minerales relacionados clorocalcita (cloruro de calcio y potasio, KCaCl 3 ) y taquihidrita (cloruro de calcio y magnesio, Ca Mg 2 Cl 6 ·12 H 2 O ) también son muy raros. [35] [36] [33] Lo mismo ocurre con la rorisita, CaClF (fluoruro de cloruro de calcio). [37] [33]
Su toxicidad en caso de ingestión está indicada por la prueba en ratas: la LD50 oral (rata) es de 1,0 a 1,4 g/kg (la dosis letal para la mitad de los animales de prueba, en este caso ratas...)
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