كلوريد الكالسيوم

التعريف بكلوريد الكالسيوم

كلوريد الكالسيوم (CaCl2)، هو مركَّب أيوني غير عضوي ينتج عن تفاعل التعادل الكهربي بين الفلز القلوي الترابي؛ ، مع عنصر الكلور الموجود في المجموعة السابعة عشر في الجدول الدوري. ومثل بعض الأملاح اللاعضوية الأخرى تكون كريستالات كلوريد الكالسيوم الصلبة شفافة (أي لا لون لها) عند درجات الحرارة العادية (درجة حرارة الغرفة).

يُعَد التجفيف هو التطبيق الأكثر شيوعًا لاستخدامات كلوريد ، وذلك لما تتمتّع به بلوراته من قدرة عالية على جذب جزيئات الماء القريبة، فيما يعرف باسم خاصية “الاسترطاب”. ولذلك، يمكن أن يؤثّر كلوريد سلبًا على صحّة البشر. إذ يمكن أن يتسبب في تهيج الجلد نتيجةً لتجفيفه، كما يمكن أن يؤدّي إلى حروق في المريء والفم إذا ما تمّ ابتلاعه، بالإضافة إلى امكانية تسبّبه في تقرحات في الجهاز الهضمي عمومًا عند تناوله بكميّات مركّزة, سواء كانت في الحالة الصلبة أو على شكل محاليل. ومن المعلوم أن استهلاك كلوريد الكالسيوم، أو المواد التي تحتوي عليه بشكل مستمر يمكن أن يؤدّي إلى احداث فرط في نسبة الكالسيوم في الدم، وهو ما يتبعه أضرار صحيّة أخرى.

خواص كلوريد الكالسيوم

تختلف الخواص الرئيسة لكلوريد الكالسيوم باختلاف نسبة الماء الداخلة في تركيبه البلوري، لذلك يجب تحديد حالته عند تعيين خواصه.

عندما لا تدخل الماء ضمن التركيب البلوري لكلوريد الكالسيوم، أي عندما يكون “لا مائي”، تكون له الخواص التالية:

• ذو لون أبيض, مسحوق أبيض عادةً. له كثافة تساوي 2.15 غرام لكل سنتيمتر مكعّب.
• يذوب أو ينصهر عند درجة حرارة تتراوح بين 1045 – 1048 كلفن (772-775 درجة مئوية على مقياس سلسيوس).
• يغلي عند درجة حرارة مرتفعة نسبيًا، تساوي 2208 كلفن (1935 درجة مئوية على مقياس سلسيوس).
• تكون له ذوبانية أو انحلالية عالية في الماء. إذ تذوب منه كمية مقدارها 74.5 غرام في كل 100 مللي لتر من الماء عند درجة حرارة تساوي 20 درجة مئوية على مقياس سلسيوس.
• كما يذوب (ينحل) أيضًا في مذيبات أخرى خلاف الماء بمعدلات أقل، مثل الكحول والإيثانول والميثانول والبروبان.
• يكون له ثابت حموضة (pKs) يتراوح بين 8-9.
• تصل سعته الحرارية إلى 72.89 جول لكل مول * كلفن.

استخدامات كلوريد الكالسيوم

يستخدَم كلوريد الكالسيوم في مجالات متنوعة يمكن أن تكون شديدة الاختلاف فيما بينها، لكن لأن كلوريد الكالسيوم ذو قدرة عالية على جذب جزيئات الماء، فهو قد يستخدَم في مجالات لا تشترك فيما بينها إلا في وجود مركب الماء ضمنها. يستخدَم كلوريد الكالسيوم في البناء بغرض تسريع الإعداد الأولي للخلطات ، وكمقياس جيد لمستوى الرطوبة في مادة البناء. كما يستخدَم كمركّب مضاف إلى أنابيب أطفاء الحرائق، وإلى بعض اللدائن (البلاستيكيات).

كذلك يستخدَم في معالجة مياه الصّرف الصحي، وتنعيم الأقمشة من خلال تقليل سمكها. فضلًا عن استخداماته المتعددة الأخرى في صناعة النفط وصناعة الخزفيات أو المواد السيراميكية, وعلب التسخين الذاتي، وغير ذلك من التطبيقات الأخرى. على الرغم من التنوع الكبير في استخدامات كلوريد الكالسيوم، ألا أن معظَم استخداماته الاقتصادية ترجع إلى تميّزه بخاصية الاسترطاب بدرجة عالية، بالإضافة إلى كون تفاعل انحلاله هو تفاعل طارد للحرارة، مما يساعد على استخدامه في التطبيقات التي تتطلّب تسخين البيئة أو المواد المحيطة، فضلًا عن تبريدها.

منع تجمّد الماء وإزالة الجليد

يُعَد استخدام كلوريد الكالسيوم من أجل منع تجمّد الماء أو تخفيض نقطة التجمّد، أو إزالة الجليد هو التطبيق العملي الأكثر استهلاكًا لكلوريد الكالسيوم. إذ أن محلول مركب كلوريد الكالسيوم يمكن أن الماء من التجمّد في درجات الحرارة المنخفضة غير الاعتيادية، وبشكل أفضل من بعض الأملاح الأخرى مثل كلوريد الصوديوم؛ فيمكن لكلوريد الكالسيوم أن يخفِّض درجة تجمّد الماء إلى أقل من 52 درجة مئوية تحت الصفر حسب مقياس سليسيوس. بالإضافة إلى ذلك, يُعتبَر كلوريد الكالسيوم غير ضار نسبيًّا على النباتات أو التربة، مما يجعله مثاليًا في المساعدة على بعض العمليات الزراعية مثل الحرث في درجات الحرارة المنخفضة، دون الإضرار بالتربة بشكل ملحوظ. كما يستخدَم أيضًا في أجهزة إزالة الرطوبة من المنازل أو في المصانع، فضلًا عن استخدامه في إزالة الجليد من على الطرق المخصصة للمركبات, وذلك في المدن التي تتعرض لمناخ شديد البرودة، كما يمكن أن يُستخدَم في منع تجمّد المياه على الطرق وتكوّن الجليد الزلق الذي يمكن أن يكون خطرًا على السيارات وحياة السائقين.

وبالرغم من إمكان استخدامه في المطارات، سواء لمنع تراكم وتشكّل الثلوج على الطائرات أو مسارات الإقلاع، ألا أنه من غير الشائع استخدامه لهذا الغرض بسبب خطورته النسبية على المعادن، خصوصًا الحديد الصلب أو الفولاذ.

الصناعات الغذائية

على الرغم من أن تناول كلوريد الكالسيوم بكميات كبيرة مركّزة قد يتسبب في أضرار صحيّة شديدة الخطورة، يُسمَح باستخدامه في الاتحاد الأوروبي كمادة غذائية مضافة أو كعامل ثبيت، باعتبار أن استخدامه لهذه الأغراض وفق قيم محدّدة يُعَد آمنًا على البشر. لكن مع ذلك، تحظِر إدارة الغذاء والدواء الأمريكية استخدامه في أغراض إنتاج المحاصيل العضوية. ويقدّر الاستهلاك اليومي لكلوريد الكالسيوم كمادة غذائية مضافة بقيمة تتراوح بين 160 إلى 345 مللي جرام.

يمكن إيجاد كلوريد الكالسيوم ضمن المواد الغذائية المضافة في بعض المعلبات مثل معلبات الخضراوات و، وكذلك في المشروبات، مثل المشروبات الرياضية والمياه المعبّأة وعصائر الفاكهة وغيرها.

كما يُستخدم أيضًا في بعض الصناعات والمواد الغذائية الأخرى، مثل التي يدخل ضمنها الكراميل، صناعة المخللات, تخمير البيرة، وصناعة الجُبن، بالإضافة إلى استخدامه في رش أشجار التفاح، وفي أحواض السمك البحرية، وغير ذلك من الأغراض الغذائية أو الحيوية الأخرى.

الطب

لكلوريد الكالسيوم استخدمات عديدة في عمليات المعالجة الطبية. إذ يُستخدَم في علاج الحروق الداخلية الناتجة عن تناول حمض الهيدروفلوريك أو وصوله إلى الأجزاء الباطنية للجسم بأي شكل مسببًا الحروق. يتم ذلك عن طريق حقن جرعة أو عدة جرعات من كلوريد الكالسيوم لمعالجة الأضرار الناتجة عن الحروق الحمضية. كما يُستخدَم في علاج التسمم بعنصر المغنيسيوم، وحماية النسيج العضلي للقلب (عضلة القلب) عند زيادة نسبة البوتاسيوم في الدم بشكل كبير.

كما أظهَر الحقن بكلوريد الكالسيوم تحسّنًا ملحوظًا على مخطط كهربية القلب. ولا تقتصر استخدامات كلوريد الكالسيوم الطبية على ذلك فقط، إنما تشمل المعالجة السريعة للأعراض الجانبية التي قد تنتج عن تناول بعض الأدوية مثل الديلتيازيم والتي قد تكون خطرة في بعض الأحيان.