Calciumchlorid
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Calciumchlorid

Strukturformel
Keine Strukturformel vorhanden
Allgemeines
Name Calciumchlorid
Andere Namen
  • Kalziumchlorid
  • E 509
Summenformel CaCl2
CAS-Nummer 10043-52-4 (wasserfrei)
10035-04-8 (Dihydrat)
25094-02-4 (Tetrahydrat)
07774-34-7 (Hexahydrat)
Kurzbeschreibung farb- und geruchlose, hygroskopische Kristalle [1]
Eigenschaften
Molare Masse 110,98 g·mol−1 (wasserfrei)
147,02 g·mol−1 (Dihydrat)
182,04 g·mol−1 (Tetrahydrat)
219,08 g·mol−1 (Hexahydrat)
Aggregatzustand fest
Dichte 2,16 g·cm−3 (wasserfrei) [1]
1,85 g·cm−3 (Dihydrat) [1]
Schmelzpunkt 782 °C (wasserfrei) [1]
ca. 176 °C (Dihydrat) [1]
ca. 35 °C (Tetrahydrat) [1]
Siedepunkt > 1600 °C[1]
Löslichkeit

gut löslich in Wasser: 740 g·l−1 (20 °C) [1]

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I
R- und S-Sätze R: 36
S: (2)-22-24
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Calciumchlorid (auch Kalziumchlorid) ist ein Chlorid des Erdalkalimetalls Calcium mit der Summenformel CaCl2. Calcium liegt dabei in der Oxidationsstufe +2 vor, Chlor hat die Oxidationstufe −1.

 

Geschichte [Bearbeiten]

Um 1860 gelang den Chemikern Robert Wilhelm Bunsen und Matthiessen die erste Reindarstellung des Elementes Calcium durch die Schmelzelektrolyse von Calciumchlorid.

Vorkommen 

Calciumchlorid kommt in der Natur gelöst in Salzsolen vor.

Gewinnung und Darstellung 

Calciumchlorid wird aus Salzsäure und Calciumcarbonat hergestellt:

mathrm{CaCO_3 + 2  HCl longrightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O}

Anschließendes Erhitzen auf 260 °C liefert die wasserfreie Form.

Technisch wird Calciumchlorid als Abfallprodukt bei der Sodaherstellung mit dem Solvay-Verfahren – und zwar bei der Rückgewinnung des Ammoniaks aus dem dabei entstandenen Ammoniumchlorid – erhalten:

mathrm{2  NH_4Cl + Ca(OH)_2 longrightarrow 2  NH_3 + CaCl_2 + 2  H_2O}

Eigenschaften 

Calciumchlorid
Calciumchlorid

Calciumchlorid ist ein Salz. Calcium und Chlor liegen aufgrund des großen Elektronegativitätsunterschiedes als Ionen vor. Die Bindung erfolgt somit über elektrostatische Wechselwirkungen. Calciumchlorid bildet farblose Kristalle, die eine verzerrte Rutil-Struktur ausbilden.

Calciumchlorid bildet in Reinform farblose Kristalle und ist in wasserfreiem Zustand stark hygroskopisch. Es nimmt leicht Wasser aus seiner Umgebung auf und bildet dabei einen Hydrat-Komplex.

Reaktionen 

Calciumchlorid reagiert mit Wasser unter Bildung eines Hexahydrat-Komplexes und starker Wärmeentwicklung (exotherm, ΔH < 0):

mathrm{CaCl_2 + 6  H_2O longrightarrow CaCl_2 cdot 6  H_2O} + Delta H

Die Kristalle des Hexahydrats lösen sich bei ungefähr 30 °C im eigenen Kristallwasser. Erhitzen auf ungefähr 200 °C setzt das gebundene Wasser wieder frei. Das Auflösen in Wasser führt im Gegensatz zu wasserfreiem Calciumchlorid zu einer starken Abkühlung. Beide Calciumchlorid-Formen sind zudem gut löslich in Ethanol.

Abspaltung von Kristallwasser bei CaCl2·2 H2O in der Differential-Thermoanalyse
Abspaltung von Kristallwasser bei CaCl2·2 H2O in der Differential-Thermoanalyse


Verwendung 

Wasserfreies Calciumchlorid ist aufgrund seiner Hygroskopie ein wichtiges Trocknungsmittel im Labor, beispielsweise im Exsikkator, und in der technischen Chemie für verschiedenste Gase und Flüssigkeiten. Anwendungsfelder sind die Trocknung von Wohnräumen, der Einsatz als Frostschutzmittel, im speziellen als Frostschutzmittel und Abbindebeschleuniger im Beton, sowie als Staubbindemittel (z.B. auf Baustellen). In der Medizin wird es als Mittel zur Stillung von Blutungen und bei Kalkmangelkrankheiten sowie als Heilmittel gegen Frostbeulen und Allergien eingesetzt.

Es wird als Festigungsmittel, Geschmacksverstärker und Stabilisator eingesetzt (unter anderem bei der Trinkwasseraufbereitung, Oberflächenbehandlung von Obst). Es ist in der EU als Lebensmittelzusatzstoff der Nummer E 509 zugelassen.

Unter Ausnutzung der exothermen Hydratation bei der Reaktion mit Wasser findet Calciumchlorid Einsatz zur Erwärmung von Fertiggetränken. Darüber hinaus kommt es als Streusalz sowie zur Herstellung von Kältemischungen zum Einsatz (siehe oben).

Weiterhin dient es zur Gerinnung von Eiweißen in der Lebensmitteltechnologie und findet Anwendung bei der Herstellung von Produkten wie Tofu oder künstlichem Kaviar.

Zudem dient es in der Molekularbiologie zur Herstellung kompetenter Zellen. Calciumionen verändern hierbei die Permeabilität der Zellmembran und steigern so das Aufnahmepotenzial der Zelle für DNA.

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