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Calciumchlorid

Calcliumchlorid wird wegen seiner hygroskopischen Eigenschaft unter anderem als Streusalz verwendet. Calciumchlorid ist auch in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet und findet Verwendung bei der Käseherstellung oder als Festigungsmittel in Gemüsekonserven.

Chemische Formel
CaCl2
CAS-Nummer
10043-52-4 (anhydrous), 10035-04-8 (dihydrate), 25094-02-4 (tetrahydrate), 7774-34-7 (hexahydrate)

Merkmale

Molares Gewicht
110.98 g/mol
Schmelzpunkt
175°C (dihydrate)
Dichte
1.85 g/cm³ (dihydrate)
Formulare
Weiß, Flüssigkeit (klar), Kristallin, Fest

Verwendungszwecke und Anwendungen

Wichtige Anwendungen

  • Getränke-Verarbeitung
  • Lebensmittelzusatzstoff
  • Wasseraufbereitung
  • Enteiser
  • Zellstoff und Papier
  • Landwirtschaftlich
  • Körperpflege
  • Kosmetische Produkte

Branchen

Allgemeine Informationen

Calciumchlorid ist ein Chlorid des Erdalkalimetalls Calcium. Es trägt die Summenformel CaCl2. Die Schreibweise Kalziumchlorid ist ebenfalls möglich. Es handelt sich bei Calciumchlorid um das Calciumsalz der Salzsäure.
In der Natur findet sich Calciumchlorid gelöst in Salzsolen. Industriell wird Calciumchlorid aus Salzsäure und Calciumcarbonat hergestellt. Zudem ist der Stoff ein Abfallprodukt bei der Sodaherstellung nach dem Solvay-Verfahren: Er entsteht bei der Rückgewinnung des Ammoniaks aus dem dabei entstandenen Ammoniumchlorid.
Eigenschaften von Calciumchlorid
Calciumchlorid ist ein aus Calcium und Chlor zusammengesetztes Salz. Wegen des großen Elektronegativitätsunterschieds liegen Calcium und Chlor als Ionen vor – so erfolgt die Bindung über elektrostatische Wechselwirkungen. Das Salz weist in seinem Calcium-Teil die Oxidationsstufe +2 vor, Chlor hat die Oxidationsstufe -1.
Calciumchlorid bildet in seiner reinen Form farb- und geruchlose Kristalle. Es ist in wasserfreiem Zustand stark hygroskopisch, nimmt also Feuchtigkeit aus der Umgebung auf. Dabei bildet es einen Hydrat-Komplex. Wasserfreies Calciumchlorid löst sich unter Wärmebildung in Wasser, es handelt sich dabei also um eine exotherme Reaktion. Dabei bildet sich ein Hexahydrat, das durch Auskristallisieren aus der Lösung gewonnen werden kann. Erhitzt man das Calciumchlorid Hexahydrat, schmilzt es bei circa 30 °C im eigenen Kristallwasser.
Bei stärkerer Wärmezufuhr entsteht das Dihydrat, später das Monohydrat. Erhitzt man weiter bis auf über 200 °C, wird das Kristallwasser vollständig abgegeben – es entsteht wieder wasserfreies Calciumchlorid. Wasserhaltiges Calciumchlorid löst sich ebenfalls in Wasser, jedoch in einer endothermen Reaktion – es kommt zu einer starken Abkühlung.
Calciumchlorid ist in Ethanol gut löslich.
Female chemist checking the liquid in a test laboratory bottle in the application kitchen, Essen, Germany

Calciumchlorid im Labor

Aufgrund seiner Hygroskopie ist wasserfreies Calciumchlorid ein wichtiges Trocknungsmittel im Labor. So wird es zum Beispiel im Exsikkator, einem chemischen Laborgerät, das der Trocknung fester chemischer Stoffe in der analytischen und präparativen Chemie dient, eingesetzt. In der technischen Chemie findet wasserfreies Calciumchlorid zur Trocknung von Gasen und Flüssigkeiten Verwendung.
Zudem wird Calciumchlorid als Hexahydrat zur Herstellung von Kältemischungen genutzt: Mischt man Eis mit Calciumchlorid, sinkt die Temperatur auf bis zu -50 °C.
Construction worker plastering cement on concrete block wall

Calciumchlorid in der Bauindustrie

Wasserfreies Calciumchlorid wird in der Bauindustrie zum Binden von Sand und Staub auf unbefestigten Straßen eingesetzt. Erscheint die Oberfläche einer Straße trotz Trockenheit nass, wurde die Fahrbahn wahrscheinlich mit Calciumchlorid gefestigt. Da das Salz stark hygroskopisch ist, nimmt eine auf die Straße aufgetragene, konzentrierte Calciumchloridlösung Feuchtigkeit auf und reduziert so den Abtrag des Straßenstaubs - die Straßenoberfläche muss seltener eingeebnet und die Oberfläche seltener erneuert werden.
Ein weiterer Anwendungsbereich von wasserfreiem Calciumchlorid in der Bauindustrie ist die Trocknung von Wohnräumen. Zudem dient es als Staubbindemittel auf Baustellen, bei Sprengarbeiten und im Bergbau sowie als Streusalz.

Calciumchlorid in der Lebensmittelindustrie

In der Lebensmittelindustrie wird Calciumchlorid unter dem Namen E 509 geführt. Das Salz ist ein häufiger Zusatzstoff in vielen Lebensmitteln. Es fungiert als Geschmacksverstärker, Stabilisator (zum Beispiel bei der Trinkwasseraufbereitung) und Komplexbildner (Festigungsmittel). Die tägliche Aufnahmemenge wird auf 160-345 mg geschätzt, eine empfohlene Höchstdosis wurde nicht bestimmt.
In der Lebensmittelherstellung von Käse- und Milchprodukten bewirkt Calciumchlorid die Gerinnung von Eiweißen, da es mit Eiweißen und Pektinen eine feste Verbindung eingeht. Mit dem Ziel, die Eigenschaften des ausgefällten Kaseins zu verbessern, wird Calciumchlorid beispielsweise bei der Käseherstellung in einigen Fällen der Milch zugesetzt. Auch bei Tofu stabilisiert Calciumchlorid – in diesem Fall die Soja-Masse. Das Salz wird ebenfalls für die Produktion von künstlichem Kaviar verwendet. Außerdem wird es Dosengemüse, Obst-Konserven und Marmeladen als Festigungsmittel zugesetzt.
Calciumchlorid wird ebenfalls in der Bierproduktion genutzt. Es beeinflusst Geschmack und Hefewachstum und gleicht den Mineraliengehalt des Brauwassers an. Da Calciumchlorid salzig schmeckt, kann es das Speisesalz in Salzgurken und Sauergemüse ersetzen. In isotonischen Sportgetränken fungiert es als Elektrolyt. Da wasserfreies Calciumchlorid mit Wasser unter Wärme reagiert (exotherme Hydratation), findet es außerdem Anwendung in der Erwärmung von Fertiggetränken.
Die Oberfläche von Obst und Gemüse wird während der Wachstumsphase ebenfalls mit Calciumchlorid behandelt. Bei Äpfeln kann so unter anderem die Mangelkrankheit Stippe verhindert werden, die braune Flecken verursacht.
Das natürlich vorkommende Salz findet sich auch in natürlichem Mineralwasser.
Close up of unrecognizable mother pouring cough syrup into a dose for her small boy at home.

Calciumchlorid in der Medizin

In medizinischen Bereich wird Calciumchlorid bei Calciummangel eingesetzt. In der Regel wird Patienten eine Bluttransfusion citrathaltiger Erythrozyten-Konzentrate verabreicht.
Zudem dient das Salz als Notfallmedikament zur Behandlung einer schweren Hyperkaliämie. Calciumchlorid wird ebenfalls zur Stillung von Blutungen sowie als Mittel gegen Kalkmangel, Frostbeulen und Allergien eingesetzt.

Calciumchlorid in der Biologie

In der Molekularbiologie steigert Calciumchlorid das Aufnahmepotenzial der Zelle für DNS (Transfektion), da Calciumionen die Permeabilität der Zellmembran verändern. So werden sogenannte kompetente Zellen geschaffen, die in Lösung befindliche freie DNS aufnehmen können, um diese beispielsweise zu klonieren – also identische Moleküle der DNA zu produzieren.
Weitere Einsatzgebiete von Calciumchlorid
Calciumchlorid wird dem Wasser in betonierten Schwimmbecken zugefügt, um die Wasserhärte zu erhöhen. Ziel dabei ist es, die Betonerosion durch Lösung von Calciumverbindungen aus dem Beton zu reduzieren. Um den Calciumgehalt in Aquarien mit Meerwasser zu erhöhen, kommt ebenfalls Calciumchlorid zum Einsatz.