کلرید کلسیم
کلرید کلسیم (Calcium Chloride) با فرمول شیمیایی CaCl₂، یک نمک معدنی بسیار پرکاربرد و یکی از ترکیبات شیمیایی استراتژیک در صنایع مختلف است. این ماده که به صورت طبیعی در آب دریا و شورابهها یافت میشود، بیشتر به دلیل دو ویژگی خارقالعادهاش شناخته میشود به طور کلی توانایی فوقالعاده در جذب رطوبت و خاصیت یخ زدایی بسیار مؤثر است همچنین کلرید کلسیم به صورت جامد سفید رنگ به شکل پرک، گرانول یا پودر موجود است و به دلیل واکنشپذیری و خواص فیزیکی منحصربهفردی دارد.
در طیف وسیعی از کاربردها از کنترل گرد و غبار جادهها و تسریع گیرش بتن گرفته تا صنایع غذایی و حفاری نفت، نقشی حیاتی ایفا میکند. مجموعه تأمین کالا تک با درک عمیق از نیازهای فنی صنایع، با کیفیتترین گریدهای مختلف کلرید کلسیم را برای پاسخگویی به نیازهای شما عرضه مینماید.
ساختار شیمیایی کلرید کلسیم
کلسیم کلراید یک ترکیب یونی است که از یک کاتیون کلسیم (Ca²⁺) و دو آنیون کلرید (Cl⁻) تشکیل شده است. این ساختار یونی قوی، نقطه ذوب بالای آن را توجیه میکند. این ماده به دو شکل اصلی در بازار یافت میشود:
- کلرید کلسیم بدون آب (Anhydrous): با فرمول CaCl₂ که فاقد هرگونه مولکول آب در ساختار خود است و بالاترین تمایل را برای جذب رطوبت دارد.
- کلرید کلسیم آبدار (Hydrated): معمولاً به صورت دیهیدرات (CaCl₂·2H₂O) یا هگزاهیدرات (CaCl₂·6H₂O) وجود دارد. این فرمها نیز همچنان توانایی جذب رطوبت دارند.
این توانایی در تشکیل هیدراتها، اساس خاصیت هیدروسکوپیک بودن این ماده است.
ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی کلرید کلسیم
درک این ویژگیها برای استفاده بهینه از کلرید کلسیم ضروری است.
- خاصیت جذب رطوبت (Hygroscopic & Deliquescent): این مهمترین ویژگی کلرید کلسیم است. این ماده نه تنها هیدروسکوپیک (جاذب رطوبت از هوا) است، به این معنی که آنقدر رطوبت از هوا جذب میکند که در نهایت در آب جذب شده خود حل شده و به یک محلول آبنمک (Brine) تبدیل میشود. این ویژگی آن را به یک رطوبتگیر فوقالعاده قدرتمند تبدیل کرده است.
- واکنش گرمازا (Exothermic Reaction): هنگام حل شدن کلرید کلسیم در آب، مقدار قابل توجهی گرما آزاد میشود. این واکنش گرمازا یک مزیت بزرگ در کاربردهای یخ زدایی است، زیرا این ماده نه تنها نقطه انجماد آب را پایین میآورد، بلکه با تولید گرما به طور فعال به ذوب شدن برف و یخ کمک میکند.
- کاهش نقطه انجماد (Freezing Point Depression): مانند هر نمکی، کلرید کلسیم نیز نقطه انجماد آب را به شدت کاهش میدهد. اما کارایی آن در این زمینه بسیار بیشتر از نمک طعام (سدیم کلرید) است و میتواند در دماهای بسیار پایینتر (تا ۵۲- درجه سانتیگراد) نیز از یخزدگی جلوگیری کند.
ویژگی | مشخصات فنی |
ظاهر فیزیکی | جامد سفید رنگ به صورت پرک، گرانول یا پودر |
فرمول شیمیایی | CaCl₂ |
جرم مولی | 110.98 g/mol (بدون آب) |
حلالیت در آب | بسیار بالا (74.5 g/100 mL در 20°C) |
چگالی | 2.15 g/cm³ (بدون آب) |
pH (محلول آبی) | کمی بازی تا خنثی (معمولاً بین ۸ تا ۱۰) |
نقطه ذوب | 772 °C (بدون آب) |
فرایند تولید کلرید کلسیم
کلرید کلسیم عمدتاً از طریق سه روش اصلی تولید میشود:
- محصول جانبی فرایند Solvay: این فرایند، اصلیترین روش تولید کربنات سدیم (Soda Ash) در جهان است. در یکی از مراحل نهایی این فرآیند، آمونیاک از آمونیوم کلرید بازیابی میشود که منجر به تولید کلرید کلسیم به عنوان محصول جانبی میگردد. این روش، اقتصادیترین منبع تولید در مقیاس بزرگ است.
- واکنش مستقیم سنگ آهک با اسید کلریدریک: از واکنش مستقیم سنگ آهک (کربنات کلسیم – CaCO₃) با اسید کلریدریک (HCl)، کلرید کلسیم با خلوص بالا به همراه دیاکسید کربن و آب تولید میشود. این روش برای تولید گریدهای خالصتر مانند کلرید کلسیم خوراکی مناسب است.
CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O
- منابع طبیعی: استخراج از شورابههای طبیعی غنی از کلسیم و کلر.
محلول کلرید کلسیم به دست آمده از این فرآیندها، سپس از طریق تبخیر، تغلیظ شده و در نهایت با فرآیندهایی مانند پرکسازی (Flaking) یا گرانولسازی (Granulation) به فرم جامد نهایی تبدیل میشود.
گریدهای مختلف کلرید کلسیم
- گرید صنعتی (Industrial Grade): این گرید رایجترین نوع است و برای کاربردهایی مانند یخ زدایی جادهها، کنترل گرد و غبار، و به عنوان افزودنی در بتن استفاده میشود. خلوص آن معمولاً بین ۷۷٪ تا ۹۴٪ است.
- گرید خوراکی (Food Grade): این گرید باید استانداردهای خلوص بسیار سختگیرانهای را رعایت کند (کد افزودنی غذایی E509). در صنایع غذایی به عنوان عامل سفتکننده، پایدارکننده و الکترولیت به کار میرود.
- گرید دارویی (Pharmaceutical Grade): این گرید بالاترین خلوص را دارد و در فرمولاسیونهای دارویی، محلولهای دیالیز و به عنوان منبع کلسیم در درمانهای پزشکی استفاده میشود.
کاربردهای کلرید کلسیم
۱. یخ زدایی و کنترل برف (De-icing)
این مهمترین کاربرد کلرید کلسیم است. به دلیل عملکرد در دماهای بسیار پایین و واکنش گرمازا، بسیار کارآمدتر از نمک معمولی عمل میکند و انتخاب اول برای شرایط آب و هوایی سخت است.
۲. کنترل گرد و غبار (Dust Control)
خاصیت هیدروسکوپیک آن باعث میشود با جذب رطوبت از هوا، سطح جادههای خاکی و شنی را مرطوب نگه داشته و از بلند شدن گرد و غبار جلوگیری کند.
۳. صنایع نفت و گاز (Oil & Gas Industry)
در سیالات حفاری برای افزایش چگالی و پایدارسازی دیواره چاه استفاده میشود. همچنین به عنوان سیال تکمیل چاه (Completion Fluid) به کار میرود.
۴. تسریعکننده بتن (Concrete Accelerator)
افزودن کلرید کلسیم به مخلوط بتن، فرآیند هیدراتاسیون سیمان را تسریع کرده و زمان گیرش اولیه را کاهش میدهد. این ویژگی به خصوص در هوای سرد بسیار مفید است.
۵. صنایع غذایی
- الکترولیت: در نوشیدنیهای ورزشی برای جبران الکترولیتهای از دست رفته.
- طعمدهنده: طعم شوری ملایمی بدون افزایش سدیم ایجاد میکند.
۶. رطوبتگیر صنعتی (Desiccant)
به عنوان یک رطوبتگیر قدرتمند برای خشک کردن هوا و گازها در فرآیندهای صنعتی و همچنین در بستهبندی محصولات برای جلوگیری از فساد ناشی از رطوبت استفاده میشود.
مزایای کلرید کلسیم
- عملکرد برتر در یخ زدایی: در دماهای پایینتر از نمک کار میکند و با تولید گرما، سرعت ذوب را افزایش میدهد.
- جذب رطوبت فوقالعاده: یکی از قویترین رطوبتگیرهای صنعتی و تجاری است.
- تطبیقپذیری بالا: با داشتن گریدهای مختلف، در صنایع متنوعی از راهسازی تا داروسازی کاربرد دارد.
- مقرونبهصرفه: با توجه به عملکرد بالای آن، یک گزینه اقتصادی برای کاربردهای تخصصی است.
معایب و محدودیتهای کلرید کلسیم
- خورندگی: محلول آن میتواند برای فلزات (به ویژه فولاد) خورنده باشد و باید با احتیاط در مجاورت آنها استفاده شود.
- تحریککنندگی: تماس مستقیم فرم غلیظ یا جامد آن با پوست مرطوب، به دلیل واکنش گرمازا میتواند باعث سوختگی یا تحریک شود.
- اثرات زیستمحیطی: استفاده بیش از حد در جادهها میتواند منجر به افزایش شوری خاک و آبهای سطحی شود.
ایمنی و نگهداری کلرید کلسیم
- ایمنی: هنگام کار با کلرید کلسیم جامد، استفاده از دستکش و عینک ایمنی برای محافظت از پوست و چشم ضروری است.
- نگهداری: این بخش بسیار حیاتی است. کلرید کلسیم باید در ظروف کاملاً دربسته و در مکانی خشک نگهداری شود. اگر بستهبندی آن باز بماند، به سرعت رطوبت هوا را جذب کرده و کلوخه شده یا به مایع تبدیل میشود.
نتیجهگیری
کلرید کلسیم فراتر از یک نمک ساده، یک ابزار شیمیایی قدرتمند با خواص منحصربهفرد است. توانایی آن در جذب رطوبت و تولید گرما، آن را به گزینهای بیبدیل برای یخزدایی، کنترل گرد و غبار و رطوبتگیری تبدیل کرده است. تطبیقپذیری آن در گریدهای مختلف خوراکی، صنعتی و دارویی، جایگاه آن را به عنوان یک ماده اولیه ضروری تثبیت میکند. مجموعه تأمین کالا تک، با تأمین کلرید کلسیم در گریدهای مختلف و با کیفیت عالی، آماده است تا شما را در انتخاب و خرید کلسیم کلرید در راهنمایی بهترین محصول برای کاربرد مد نظرتان یاری نماید. برای خرید کلرید کلسیم و دریافت مشاوره تخصصی همچنین قیمت کلرید کلسیم همین امروز با کارشناسان ما تماس بگیرید.
مشخصات فنی کلرید کلسیم
پارامتر | کلرید کلسیم بدون آب (Anhydrous - گرید صنعتی/عملیاتی) | کلرید کلسیم دیهیدرات (Dihydrate - گرید صنعتی/خوراکی) |
---|---|---|
نام شیمیایی | کلرید کلسیم | کلرید کلسیم دیهیدرات |
فرمول شیمیایی | CaCl2 | CaCl2⋅2H2O |
شماره CAS | 10043-52-4 | 10035-04-08 |
گرید رایج ایرانی | 94% تا 96% (گرانول/پودر) | 77% تا 78% (پرک/Flake) |
ظاهر فیزیکی | جامد سفید رنگ، گرانول یا پودری، به شدت جاذب رطوبت | جامد سفید رنگ، به شکل پرک یا پودری، جاذب رطوبت |
چگالی (در ۲۰°C) | 2.15 g/cm3 | 1.85 g/cm3 |
نقطه ذوب | 772∘C | 175∘C (تجزیه میشود) |
حلالیت در آب (در ۲۰°C) | 74.5 g/100 mL (بسیار محلول با تولید گرما) | بسیار محلول |
فشار بخار | پایین (تقریباً 0.01 mm Hg در 20∘C) | بسیار پایین (به دلیل ماهیت جامد) |