Calciumchloride

Het wordt het meest gebruikt om ijsvorming te voorkomen en bij het ontdooien. Calciumchloride wordt ook veel in de levensmiddelenindustrie gebruikt, bijvoorbeeld als verstevigingsmiddel in ingeblikte groenten, bij het maken van kaas en als elektrolyt in energiedrankjes.

Synoniemen
Calcium Dichloride, E509
Chemische formule
CaCl2
CAS-nummer
10043-52-4 (anhydrous), 10035-04-8 (dihydrate), 25094-02-4 (tetrahydrate), 7774-34-7 (hexahydrate)

Kenmerken

Molair gewicht
110.98 g/mol
Smeltpunt
175°C (dihydrate)
Dichtheid
1.85 g/cm³ (dihydrate)
Formulieren
Wit, Vloeistof (helder), Kristallijn, Vast

Gebruik en toepassingen

Belangrijkste toepassingen

  • Drankverwerking
  • Voedingsadditief
  • Water behandeling
  • Ontdooier
  • Pulp & Paper
  • Landbouw
  • Persoonlijke verzorging
  • Cosmeticaproducten

Industrie

Algemene informatie

Calciumchloride is een chloride van het aardalkalimetaal calcium. Het heeft de molecuulformule CaCl2. Calciumchloride is het calciumzout van zoutzuur.
In de natuur is calciumchloride opgelost in pekelwater. Industrieel wordt calciumchloride geproduceerd uit zoutzuur en calciumcarbonaat. Daarnaast is de stof een afvalproduct bij de productie van soda volgens het Solvay-proces: Het wordt gevormd wanneer ammoniak wordt teruggewonnen uit het ammoniumchloride dat in het proces wordt geproduceerd.
Eigenschappen van calciumchloride
Calciumchloride is een zout dat bestaat uit calcium en chloor. Vanwege het grote verschil in elektronegativiteit zijn calcium en chloor aanwezig als ionen - de binding vindt dus plaats via elektrostatische interacties.
Het calciumgedeelte van het zout heeft oxidatietoestand +2, chloor heeft oxidatietoestand -1. In zuivere vorm vormt calciumchloride kleurloze en reukloze kristallen. In watervrije vorm is het sterk hygroscopisch, dat wil zeggen dat het vocht uit de omgeving absorbeert. Daarbij vormt het een hydraatcomplex. Watervrij calciumchloride lost op in water met de vorming van warmte, dus dit is een exotherme reactie.
Dit vormt een hexahydraat, dat uit de oplossing kan worden verkregen door kristallisatie. Als het calciumchloridehexahydraat wordt verwarmd, smelt het bij ongeveer 30 °C in zijn eigen kristalwater. Als er meer warmte wordt toegevoegd, wordt het dihydraat gevormd, later het monohydraat. Als de temperatuur verder wordt verhoogd tot meer dan 200 °C, komt het kristalwater volledig vrij - er wordt weer watervrij calciumchloride gevormd. Watervrij calciumchloride lost ook op in water, maar in een endotherme reactie - er treedt een sterke afkoeling op.
Calciumchloride is zeer goed oplosbaar in ethanol.
Female chemist checking the liquid in a test laboratory bottle in the application kitchen, Essen, Germany

Calciumchloride in het laboratorium

Vanwege zijn hygroscopiciteit is watervrij calciumchloride een belangrijk droogmiddel in het laboratorium. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt in de exsiccator, een chemisch laboratoriumapparaat dat wordt gebruikt om vaste chemische stoffen te drogen in de analytische en preparatieve chemie.
In de technische chemie wordt watervrij calciumchloride gebruikt om gassen en vloeistoffen te drogen. Calciumchloride wordt ook gebruikt als hexahydraat bij de productie van koelmengsels: Als ijs met calciumchloride wordt gemengd, daalt de temperatuur tot wel -50 °C.
Construction worker plastering cement on concrete block wall

Calciumchloride in de bouw

Watervrij calciumchloride wordt in de bouw gebruikt om zand en stof op onverharde wegen te binden. Als het oppervlak van een weg nat lijkt hoewel het droog is, is de weg waarschijnlijk geconsolideerd met calciumchloride. Aangezien zout zeer hygroscopisch is, absorbeert een geconcentreerde calciumchlorideoplossing die op de weg wordt aangebracht vocht en vermindert zo de verwijdering van wegstof - het wegdek hoeft minder vaak te worden geëgaliseerd en het oppervlak hoeft minder vaak te worden vernieuwd.
Een andere toepassing van watervrij calciumchloride in de bouw is het drogen van woonruimtes. Het wordt ook gebruikt als stofbinder op bouwterreinen, bij straalwerkzaamheden en in de mijnbouw, en als strooizout.

Calciumchloride in de voedingsindustrie

In de voedingsindustrie wordt calciumchloride vermeld onder de naam E 509. Het zout is een veelgebruikt additief in veel voedingsmiddelen. Het werkt als smaakversterker, stabilisator (bijvoorbeeld bij drinkwaterbehandeling) en complexvormer (versteviger). De dagelijkse inname wordt geschat op 160-345 mg, een maximale aanbevolen dosis is niet vastgesteld. Bij de productie van kaas en melkproducten veroorzaakt calciumchloride de coagulatie van eiwitten, omdat het een vaste verbinding vormt met eiwitten en pectines. Om de eigenschappen van de neergeslagen caseïne te verbeteren, wordt calciumchloride in sommige gevallen aan melk toegevoegd, bijvoorbeeld bij de kaasproductie. Calciumchloride stabiliseert ook tofu - in dit geval de sojamassa. Het zout wordt ook gebruikt bij de productie van kunstmatige kaviaar.
Het wordt ook toegevoegd aan ingeblikte groenten, ingeblikt fruit en jam als verstevigingsmiddel. Calciumchloride wordt ook gebruikt bij de productie van bier. Het beïnvloedt de smaak en de gistgroei en brengt het mineraalgehalte van het brouwwater in balans. Omdat calciumchloride zout smaakt, kan het keukenzout vervangen in augurken en zure groenten. In isotone sportdranken fungeert het als elektrolyt. Omdat watervrij calciumchloride reageert met water onder invloed van warmte (exotherme hydratatie), wordt het ook gebruikt bij het verwarmen van kant-en-klare dranken.
Het oppervlak van fruit en groenten wordt tijdens de groeifase ook behandeld met calciumchloride. In het geval van appels helpt dit onder andere om de deficiëntieziekte Stippe, die bruine vlekken veroorzaakt, te voorkomen.
Het natuurlijk voorkomende zout komt ook voor in natuurlijk mineraalwater.
Close up of unrecognizable mother pouring cough syrup into a dose for her small boy at home.

Calciumchloride in de geneeskunde

Op medisch gebied wordt calciumchloride gebruikt om calciumtekort te behandelen. Meestal krijgen patiënten een bloedtransfusie van rode bloedcelconcentraten die citraat bevatten. Daarnaast wordt het zout gebruikt als een noodmedicijn om ernstige hyperkaliëmie te behandelen.
Calciumchloride wordt ook gebruikt om bloedingen te stoppen en als middel tegen calciumtekort, wintertenen en allergieën.

Calciumchloride in de biologie

In de moleculaire biologie verhoogt calciumchloride het opnamepotentieel van de cel voor DNA (transfectie), omdat calciumionen de doorlaatbaarheid van het celmembraan veranderen. Hierdoor ontstaan zogenaamde competente cellen die vrij DNA in oplossing kunnen opnemen, bijvoorbeeld om het te klonen - d.w.z. om identieke DNA-moleculen te produceren.
Andere toepassingen van calciumchloride
Calciumchloride wordt toegevoegd aan het water in betonnen zwembaden om de waterhardheid te verhogen. Het doel is om erosie van het beton tegen te gaan door calciumverbindingen uit het beton op te lossen.
Calciumchloride wordt ook gebruikt om het calciumgehalte in aquaria met zeewater te verhogen.