Хлорид кальция: свойства и применение¶

Хлорид кальция (кальций хлористый, химическая формула CaCl₂) — неорганическое соединение, средняя соль кальция и соляной кислоты. Представляет собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде и выделяющие тепло при растворении. «Хлорид кальция» и «кальций хлористый» — это одно и то же вещество: первое название соответствует систематической номенклатуре, второе — традиционному русскому наименованию солей, где сначала указывается металл, а затем кислотный остаток. Обе формы употребляются как полные синонимы и обозначают соединение CaCl₂.

¶Номенклатура и синонимия

В химической номенклатуре название соли образуется от названия кислотного остатка с суффиксом и указанием металла: анион Cl⁻ даёт «хлорид», катион Ca²⁺ — «кальций». Так получается систематическое наименование «хлорид кальция». Исторически в русском языке закрепился и обратный порядок слов — «кальций хлористый», по образцу старых названий вроде «натрий хлористый» (поваренная соль) или «калий хлористый». Обе конструкции описывают одну и ту же соль, отличаются лишь порядком слов и стилистической окраской: систематическое название преобладает в научной литературе, традиционное — в технической документации, прайс-листах и бытовой речи.

Путаница возникает и с близкими терминами. Кальций (Ca) — это химический элемент, простой металл; хлорид кальция — его соединение с хлором. Кальция хлорид технический, кальция хлорид пищевой и кальция хлорид фармакопейный — не разные вещества, а марки одной соли, различающиеся чистотой и областью применения.

¶Физические и химические свойства

Безводный хлорид кальция гигроскопичен: он энергически поглощает влагу из воздуха и растворяется в ней, поэтому служит одним из распространённых осушителей газов и жидкостей. Из водных растворов кристаллизуется в виде гидратов — CaCl₂·6H₂O, CaCl₂·4H₂O, CaCl₂·2H₂O, в зависимости от температуры. Растворение сопровождается выделением тепла, что используется в экзотермических смесях.

В химическом отношении это типичная соль сильной кислоты и сильного основания: водные растворы слабокислые или нейтральные, с другими солями вступает в обменные реакции. С карбонатами, сульфатами и фосфатами образует малорастворимые осадки, что важно учитывать при смешивании растворов.

¶Получение

Основные промышленные способы:

• как побочный продукт производства соды по аммиачному методу (известковым молоком осаждают аммиак из раствора, получая CaCl₂);
• нейтрализация соляной кислоты гидроксидом или карбонатом кальция;
• переработка природных рассолов и подземных вод, богатых кальцием.

Товарный продукт выпускают в виде безводных гранул, чешуек, а также водных растворов различной концентрации.

¶Применение

¶Противогололёдный реагент

Наиболее массовое применение — борьба с гололёдом на дорогах и тротуарах. Хлорид кальция плавит лёд при температурах до −30…−35 °C, то есть эффективнее технической соли (хлорида натрия), которая теряет работоспособность уже около −10 °C. Реагент действует быстро за счёт выделения тепла при растворении. Недостатки — высокая стоимость, агрессивность по отношению к металлу и бетону, а также образование скользкой плёнки при избытке.

¶Строительство

Добавка ускоряет схватывание и твердение бетона, особенно при низких температурах, повышает морозостойкость смеси. Однако в армированных конструкциях её применяют ограниченно: хлориды способствуют коррозии стальной арматуры.

¶Пищевая промышленность

Пищевая добавка E509 используется как уплотнитель, влагоудерживающий агент и стабилизатор. Её добавляют в консервированные овощи для сохранения плотности, в сыры и творог, в напитки, в жевательную резинку. В пивоварении хлорид кальция корректирует жёсткость воды и влияет на вкус.

¶Медицина

В медицине применяют стерильный раствор кальция хлорида для внутривенного введения при гипокальциемии, аллергических реакциях, отравлениях некоторыми солями, при дефиците кальция. Препарат восполняет ионы кальция и участвует в свёртывании крови, проведении нервных импульсов, сокращении мышц. Внутривенное введение концентрированного раствора может вызывать раздражение вены, поэтому процедуру проводят медленно.

¶Лабораторная и техническая практика

• осушитель в эксикаторах и осушительных колонках;
• компонент охлаждающих смесей (со льдом даёт температуры до −50 °C);
• добавка в буровые растворы;
• источник кальция в химическом синтезе;
• консервант и стабилизатор в пищевом производстве.

¶Формы выпуска и марки

Хлорид кальция поставляется в нескольких видах:

• безводный (гранулы, чешуйки) — максимальная концентрация, сильное влагопоглощение;
• дигидрат и гексагидрат — кристаллические формы с меньшим содержанием CaCl₂;
• жидкий — растворы 30–40 % для дорожных служб и промышленности.

Различают также марки по чистоте: технический, пищевой (E509) и фармакопейный, соответствующий требованиям к лекарственным средствам.

¶Меры предосторожности

Безводный хлорид кальция при контакте с кожей и особенно со слизистыми оболочками вызывает раздражение, поскольку активно поглощает влагу и выделяет тепло. При работе с порошком используют перчатки и защитные очки. Вещество негорюче и невзрывоопасно, но при попадании в воду в больших количествах может разогревать смесь до кипения. Хранят его в герметичной таре, в сухом помещении, вдали от пищевых продуктов (кроме специально маркированных пищевых партий).

¶Распространённые заблуждения

Помимо отождествления «хлорида кальция» и «кальция хлористого», встречаются и другие ошибки. Иногда CaCl₂ путают с кальцинированной содой (карбонат натрия) или с известью (гидроксид кальция) — это разные вещества с иным составом и свойствами. Неверно и представление, будто «хлористый» означает примесь хлора в свободном виде: в соли хлор находится в виде ионов Cl⁻, а не как газообразный Cl₂. Наконец, пищевая добавка E509 и дорожный реагент — химически одно соединение, но различаются по степени очистки и допустимым примесям, поэтому заменять одно другим недопустимо.