کلرید کلسیم

کلراید کلسیم

کلرید کلسیم CaCl2 (به لاتین: Calcium chloride)، یک ترکیب شیمایی تشکیل شده از کلسیم و کلر، با فرمول CaCl2.xH2O است؛ که کلسیم (به لاتین: Calcium) نشانه کوتاه آن Ca است. همچنین کُلُر (به لاتین: Chlorine) که نماد آن Cl است.

یک ترکیب یونی و نمکی است که به عنوان یک هالید یونی ساده در دمای اتاق به حالت جامد است. (هالیدها ترکیباتی هستند که در آن یک آنیون «کلرید (Cl−)» از جنس هالوژن به یک کاتیون فلزی «کلسیم (Ca2+)» یا یک کاتیون چند اتمی متصل شده باشد).

خصوصیات کلراید کلسیم

بدون هیچ آبی دارای جرم مولکولی 98/110 گرم بر مول، چگالی 15/2 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. همچنین دمای ذوب آن 772 درجه سانتی گراد می‌باشد.

ماده شیمیایی کلرید کلسیم دارای حلالیت نسبت زیادی در آب است که حلالیت این ماده در آب با زیادشدن دما به‌شدت افزایش می‌یابد. انحلال این ماده در آب گرماده است درواقع با تولید گرمای زیاد همراه است. دلیل آن این است که آنتالپی آب پوشی این نمک منفی است. واکنش‌های این ترکیب، دارای ثبات بوده و غیرقابل اشتعال می‌باشد.

این ماده می‌تواند به‌عنوان یک منبع یون کلسیم در محلول عمل کند، این ویژگی می‌تواند برای جابجایی یون‌ها از محلول مفید باشد. باید بدانید که کلرید کلسیم یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین مواد شیمیایی معدنی محسوب می‌شود.

این ترکیب رطوبت را به‌شدت جذب می‌کند، درنتیجه باید در بسته یا ظروف ضد رطوبت و هوا نگهداری و محافظت شود. لازم است ظروف آن در محلی خشک، خنک و با تهویه مناسب هوا نگهداری شود. همچنین دمای بالای 30 درجه مناسب آن نیست پس جهت نگهداری دمای هوا محیط در نظر گرفته شود.

شکل فیزیکی کلراید، کریستال سفید که به‌صورت دانه‌دانه، پرک یا کلوخه است. اسامی دیگر کلسیم کلرید شامل کلسیم کلراید، کلسیم دی کلرید، کلرید کلسیم می‌باشد.

خصوصیات کلراید کلسیم

فرایندهای تولید کلراید کلسیم

در این روش دانه‌های سفید خشک‌شده کلسیم کلرید، طی فرآیندهای متعدد با خلوص بالا تهیه و تولید می‌شود.

فرایند تولید و خالص‌سازی شیر آهک

در شروع فرآیند آهک زنده با خلوص بیش از ۹۵ درصد وارد سیلوهای ذخیره آهک کارخانه تولیدی شده و سپس توسط فیدر تحتانی سیلو با اندازه مشخص و لازم وارد رآکتور روتاری (Slaker) می‌گردد. در این راکتور اکسید کلسیم با آب لب‌شور (آبی است که میزان نمک در آن از آبِ شیرین بیشتر و از آب دریا کمتر باشد. آب لب‌شور آبی است که کل مواد جامد آن بین ۱۵۰۰ تا ۵۰۰۰ میلی‌گرم در لیتر باشد) واکنش می‌دهد و شیر آهک تولید می‌گردد.

خالص‌سازی محلول کلرید کلسیم

محلول آب‌شور یا همان شورآبه نهایی که از سرریز خارج و به مخزن ذخیره در کارخانه منتقل‌شده است در راکتوری جداگانه با شیر آهکی که در مرحله اول تولیدشده واکنش می‌دهد و طی این واکنش کلرید کلسیم به‌صورت خالص و هیدروکسید منیزیم ناخالص تولید می‌گردد.

سرریز واکنش مذکور در راکتور، جهت رسوب هیدروکسید منیزیم وارد تیکنر می‌شود (تیکنر دستگاهی است که به منظور تصفیه پساب، ته‌نشینی و جداسازی ذرات جامد از محلول در معادن استفاده می‌شود).

سپس ته ریز تیکنر وارد فیلتر پرس شده (در فیلتر پرس دوباره عمل تصفيه را در حجم زياد انجام داده و مایع و جامد را از يكديگر جدا می‌سازد). در این مرحله هیدروکسید منیزیم با ۴۵ درصد رطوبت به‌صورت کیک تولید می‌گردد. محلول فیلتریت فیلترپرس هم  که به‌صورت کلرید کلسیم خالص است وارد بخش تغلیظ می شود.

تغلیظ محلول کلرید کلسیم

محلول کلراید خالص‌شده بعد از عبور از دو اسکرابر تعبیه‌شده و جذب غبارهای تولیدی بخش درایر و پس از افزایش دما وارد اواپراتور می‌گردد. پس از انتقال حرارت با بخاری که از بویلر ارسال شده، مقداری از آب بخار می‌شود.

جهت رسیدن به غلظت موردنیاز، محلول تغلیظ شده از قسمت زیرین اواپراتور یا همان تبخیرکننده به بالای اواپراتور ارسال می‌گردد و بخشی از این محلول که غلظت لازم را دارد جهت خشک‌کردن به اسپری درایر (خشک‌کن پاششی) ارسال می‌گردد.

خشک‌کردن محلول کلراید کلسیم و بسته‌بندی محصول بدون آب

محلول تغلیظ شده این ماده را به خشک‌کن پاششی ارسال می‌گردد. با حرارت حاصل از مشعل و هوای دمیده شده توسط فن، آب موجود در محلول تبخیر و محصول کلراید کلسیم بدون آب به‌صورت پودری توسط اسکرو کانوایر که مواد پودری و دانه‌ریز را بدون آلودگی و با داشتن سیستم خنک‌کننده محصول، وارد بخش بسته‌بندی و کیسه‌های موردنظر می‌کند.

این ماده در دو گرید خوراکی و صنعتی موجود است.

موارد استفاده کلرید کلسیم از نوع صنعتی

  • در حفاری و صنایع پتروشیمی استفاده می‌شود.
  • در دکل‌ها و تأسیسات نفتی دریایی و ساحلی که در معرض مستقیم رطوبت هستند.

به دلیل خاصیت نم‌گیر بودن این ترکیب، در روند تعمیر و حفظ تأسیسات برای کاهش فعالیت آب و ایجاد نیروهای اسمزی برای جلوگیری از جذب رطوبت استفاده می‌کنند.

  • در ساخت رنگ‌دانه‌ها و صابون‌های فلزی استفاده می‌شود.
  • در صنایع خنک‌کننده و رطوبت‌زدایی استفاده می‌شود.
  • در تولید گلیسرول استفاده می‌شود.

حلالیت این نمک در گلیسیرین بسیار است و به آسانی حل می‌شود.

  • در صنایع بتن‌سازی.

کلرید کلسیم در ساخت بتن‌ها نقش تسریع‌کننده را دارد.

موارد استفاده کلرید کلسیم خوراکی

این ماده در تولید انواع مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کلسیم کلرید به‌عنوان یک ماده افزودنی نیز شناخته می‌شود. این ماده همچنین به فرآوری محصولات مواد غذایی و نیز به افزایش عمر مفید و استحکام میوه‌جات و سبزی‌ها کمک می‌کند.

  • در بستنی‌ها و دسرهای یخ‌زده استفاده می‌شود.
  • در سبزی‌ها کنسرو شده به‌عنوان سفت کننده استفاده می‌شود.
  • برای تولید انواع پنیر استفاده می‌شود.

برای تولید پنیر نیاز به افزودن نمک برای کمک به رسوب پروتئین شیر است، به‌ویژه در زمان‌هایی که از شیر پاستوریزه استفاده می‌شود. پاستوریزه‌کردن شیر، کلسیم شیر را از بین می‌برد. همچنین، کلرید کلسیم کمک به تشکیل پنیر می‌کند. بدون اینکه مواد مغذی آن از بین ‌روند. انواع پنیرها، ازجمله پنیرهای نرم مانند موتزارلا و پنیرهای سخت مانند پنیر چدار، شامل کلرید کلسیم هستند.

  • در تولید خوراک دام و طیور نیز به کار می‌رود.
  • و …

کلسیم کلرید در صنایع دارویی

در صنایع دارویی کاربرد دارد. به‌طور مثال کلسیم کلرید در درمان برخی سوختگی‌ها و مسمومیت­ها همچنین احیاء قلبی، آریتمی، هایپرماژمزی، مصرف بیش‌ازحد مسدودکننده کانال کلسیم بدن و مصرف بیش‌ازحد بتا بلاکر و … مورداستفاده قرار می‌گیرد.

کلرید کلسیم در مکان تفریحی آبی

استخر محیطی عمومی است که برای حفظ سلامت آن کلر مورداستفاده قرار می‌گیرد. بسته به میزان مواد معدنی محلول، آب استخر می‌تواند آب «سخت» یا «نرم» باشد. کلر آب را متعادل می‌کند.