El cloruro de calcio es un compuesto inorgánico , una sal con la fórmula química CaCl2 . 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 la fórmula genérica CaCl2 · n H2O , donde n = 0, 1, 2, 4 y 6. Estos compuestos se utilizan principalmente para descongelar y controlar el polvo. Debido a que la sal anhidra es higroscópica y delicuescente , se utiliza como desecante . [10]
El cloruro de calcio fue descubierto aparentemente en el siglo XV, pero no fue estudiado 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 era no volátil (mientras que el primero parecía sublimar ); en tiempos más modernos (siglos XVIII-XIX) se le llamó "muriato de cal" ( latín : murias calcis, calcaria muriatica [12] ). [13]
Al deprimir 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, generalmente toma la forma de pequeñas esferas blancas de unos pocos milímetros de diámetro, llamadas gránulos . Las soluciones de cloruro de calcio pueden prevenir la congelación a temperaturas tan bajas como −52 °C (−62 °F), lo que lo hace ideal para llenar los neumáticos de los 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 aprovecha 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 amortiguadora. Si se permite que se vayan volando, el agregado grande comienza a moverse y la carretera se descompone. 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%. [16]
En la industria alimentaria, el cloruro de calcio se emplea frecuentemente como agente reafirmante en vegetales enlatados, particularmente para tomates enlatados y pepinos encurtidos. [17] También se utiliza para reafirmar cuajada de soja en tofu y para producir un sustituto de caviar a partir de jugos de vegetales o frutas . [17] También se utiliza para mejorar la textura de varios otros productos, como manzanas enteras, pimientos picantes enteros, fresas enteras y en rodajas, tomates cortados en cubitos y melocotones enteros. [18] [19]
El efecto reafirmante del cloruro de calcio se puede atribuir a varios mecanismos: [18]
Las propiedades de reducción del punto de congelación del cloruro de calcio se utilizan para retardar la congelación del caramelo en las barras de chocolate rellenas de caramelo. [17] Además, se añade con frecuencia a las manzanas en rodajas para mantener la textura. [20]
En la elaboración de cerveza, a veces se utiliza cloruro de calcio para corregir deficiencias minerales en el agua de elaboración. Afecta el sabor y las reacciones químicas durante el proceso de elaboración y también puede afectar la función de la levadura durante la fermentación. [17]
En la elaboración de quesos , a veces se añade 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. [17]
El cloruro de calcio también se utiliza comúnmente como " electrolito " en bebidas deportivas y otras bebidas; como aditivo alimentario utilizado junto con otras sales inorgánicas, añade sabor al agua embotellada . [21] [17] [22]
Se ha estimado que la ingesta media de cloruro de calcio como aditivo alimentario es de 160 a 345 mg/día. [23] 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 . [17] La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos lo considera generalmente reconocido como seguro (GRAS, por sus siglas en inglés) . [24] Su uso en la producción de cultivos orgánicos está generalmente prohibido según el Programa Orgánico Nacional de los Estados Unidos . [25]
El cloruro de calcio contiene aproximadamente 27,2% o 272 mg de calcio elemental por gramo. Esto significa que por cada gramo de cloruro de calcio, hay 272 mg de calcio real absorbible. El cloruro de calcio tiene un sabor muy salado y puede causar irritación en la boca y la garganta en altas concentraciones, por lo que normalmente no es la primera opción para la suplementación oral a largo plazo (como un suplemento de calcio ). [26] [27] El cloruro de calcio, caracterizado por su bajo peso molecular y alta solubilidad en agua, se descompone fácilmente en iones de calcio y cloruro cuando se expone al agua. Estos iones se absorben eficientemente en el intestino. [28] Sin embargo, se debe tener cuidado al manipular el cloruro de calcio, ya que tiene el potencial de liberar energía térmica al disolverse en agua. Esta liberación de calor puede provocar traumatismos y quemaduras en la boca, la garganta, el esófago y el estómago. De hecho, se han notificado casos de necrosis estomacal resultante de quemaduras causadas por ingestión accidental de grandes cantidades de cloruro de calcio seco. [29] [30]
El sabor extremadamente salado del cloruro de calcio se utiliza para dar sabor a los encurtidos sin aumentar el contenido de sodio del alimento . [17]
El cloruro de calcio se utiliza para prevenir la aparición de manchas de corcho y de manchas amargas en las manzanas rociándolo sobre el árbol durante la última parte de la temporada de crecimiento. [31]
Los tubos de secado suelen estar llenos de cloruro de calcio. Las algas marinas se secan con cloruro de calcio para su uso en la producción de carbonato de sodio . La FDA ha aprobado el cloruro de calcio anhidro como ayuda para el envasado para garantizar la sequedad (CPG 7117.02). [32]
La sal hidratada se puede secar para reutilizarla, pero se disolverá en su propia agua de hidratación si se calienta rápidamente y formará un sólido amalgamado duro cuando se enfríe.
De manera similar, el CaCl2 se utiliza como fundente y electrolito en el proceso de electrólisis FFC de Cambridge para la producción de titanio , donde garantiza 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 .
El cloruro de calcio se utiliza en mezclas de hormigón para acelerar el fraguado inicial, pero los iones de cloruro provocan corrosión de las barras de refuerzo de acero , por lo que no debe utilizarse en hormigón armado . [33] La forma anhidra del cloruro de calcio también se puede utilizar para este propósito y puede proporcionar una medida de la humedad en el hormigón. [34]
El cloruro de calcio se incluye como aditivo en plásticos y extintores de incendios , en altos hornos como aditivo para controlar el andamiaje (aglutinación y adhesión de materiales que impiden que la carga del horno descienda) y en suavizantes de telas como diluyente.
La disolución exotérmica del cloruro de calcio se utiliza en latas autocalentables y almohadillas térmicas .
El cloruro de calcio se utiliza como endurecedor de agua en el mantenimiento del agua del jacuzzi , ya que el agua insuficientemente dura puede provocar corrosión y formación de espuma.
En la industria petrolera , el cloruro de calcio se utiliza para aumentar la densidad de las salmueras sin sólidos . También se utiliza para inhibir la expansión de las arcillas en la fase acuosa de los fluidos de perforación de emulsión inversa .
El CaCl2 actúa como material fundente , disminuyendo el punto de fusión, en el proceso Davy para la producción industrial de sodio metálico a través de la electrólisis de 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 en forma de CaF 2 insoluble .
El cloruro de calcio también es un ingrediente que se utiliza en la fundición de cerámica . Suspende las partículas de arcilla para que floten dentro de la solución, lo que facilita su uso en diversas técnicas de fundición.
El cloruro de calcio dihidratado (20 por ciento en peso) disuelto en etanol (95 por ciento de alcohol) se ha utilizado como esterilizante para animales machos. La solución se inyecta en los testículos del animal. En el plazo de un mes, la necrosis del tejido testicular produce la esterilización. [35] [36]
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 controlados más estrictamente. [37]
Aunque la sal no es tóxica en pequeñas cantidades cuando está húmeda, las propiedades fuertemente higroscópicas del cloruro de calcio no hidratado presentan algunos peligros. Puede actuar como irritante al desecar la piel húmeda. El cloruro de calcio sólido se disuelve exotérmicamente y puede provocar quemaduras en la boca y el esófago si se ingiere. La ingestión de soluciones concentradas o productos sólidos puede causar irritación o ulceración gastrointestinal . [38]
El consumo de cloruro de calcio puede provocar hipercalcemia . [39]
El cloruro de calcio se disuelve en agua, produciendo cloruro y el complejo acuoso [Ca(H 2 O) 6 ] 2+ . De esta manera, estas soluciones son fuentes de iones de calcio y 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 , lo que se refleja en el aumento considerable de temperatura que acompaña a la disolución de la sal anhidra en agua. Esta propiedad es la base de su aplicación a mayor escala.
El cloruro de calcio fundido se puede electrolizar para producir calcio metálico y gas cloro :
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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 que se muestra a continuación: [10]
El consumo norteamericano en 2002 fue de 1.529.000 toneladas (3.370 millones de libras). [40] 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, suelen aparecer trazas de otros cationes de los metales alcalinos y alcalinotérreos ( grupos 1 y 2) y otros aniones de los halógenos ( grupo 17). [10]
El cloruro de calcio se presenta en forma de minerales evaporíticos raros como la sinjarita (dihidrato) y la antarcticita (hexahidrato). [41] [42] [43] Otro hidrato natural conocido es la ghiaraíta, un tetrahidrato. [44] [43] Los minerales relacionados, la clorocalcita (cloruro de calcio y potasio, KCaCl 3 ) y la taquihidrita (cloruro de magnesio y calcio, Ca Mg 2 Cl 6 ·12 H 2 O ), también son muy raros. [45] [46] [43] Lo mismo ocurre con la rorisita, CaClF (fluoruro de cloruro de calcio). [47] [43]
Su toxicidad por ingestión está indicada por el ensayo en ratas: la DL50 oral (rata) es de 1,0-1,4 g/kg (la dosis letal para la mitad de los animales de prueba, en este caso ratas...)
El cloruro de calcio se utiliza comúnmente como "electrolito" y tiene un sabor extremadamente salado, como el que se encuentra en las bebidas deportivas y otras bebidas como el agua embotellada de Nestlé.
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