كلوريد الكالسيوم (CaCl₂)
مركب غير عضوي متعدد الاستخدامات يستخدم كمادة مضافة للغذاء، ممتص للرطوبة، مزيل جليد للطرق وفي التطبيقات الصناعية
نظرة عامة
كلوريد الكالسيوم (CaCl₂، CAS No: 10043-52-4) هو ملح غير عضوي بلوري أبيض اللون، شديد الامتصاص للرطوبة. يستخدم على نطاق واسع في صناعة الأغذية كمادة مضافة (E509)، وفي صيانة الطرق كمزيل للجليد، وفي التطبيقات الصناعية كممتص للرطوبة وعامل تجفيف.
يتميز كلوريد الكالسيوم بذوبانية عالية جداً في الماء (74.5 جم/100 مل عند 20°م) ويطلق كمية كبيرة من الحرارة عند الذوبان. بسبب صفة الامتصاص للرطوبة، فإنه يمتص الرطوبة من الهواء وقد يتحول إلى الحالة السائلة مع مرور الوقت. تعد خاصية الذوبان الماص للحرارة فعالة في إزالة الجليد.
مجالات الاستخدام
لكلوريد الكالسيوم تطبيقات صناعية وتجارية وغذائية متنوعة:
مادة مضافة للغذاء (E509)
يستخدم في صناعة الجبن، والخضروات المعلبة، والمربيات كمواد مضافة. يوجد كمكمل للكالسيوم في بعض المشروبات.
مزيل الجليد
يستخدم كمزيل للجليد على الطرق والأرصفة. أكثر فعالية من الملح (NaCl) ويحافظ على فعاليته حتى -52°م.
ممتص الرطوبة (مجفف)
نظراً لخاصية الامتصاص العالية للرطوبة، يستخدم في تجفيف الهواء والغازات، وفي البيئات التي تتطلب التحكم في الرطوبة.
إضافة الخرسانة
يستخدم كمادة مضافة للخرسانة. يسرع من وقت تصلب الخرسانة ويمنع تجمدها في درجات الحرارة المنخفضة.
صناعة النفط
يستخدم كمثقل للحفر في آبار النفط وفي سوائل الحفر. كما يستخدم كمضاد للتجمد في خطوط الأنابيب.
معالجة المياه
يستخدم في محطات معالجة المياه كمزيل للعسر وعامل تخثير. فعال في إزالة الفوسفات من مياه الصرف الصحي.
المواصفات الفنية
| الخاصية | القيمة | الوحدة | طريقة الاختبار |
|---|---|---|---|
| الاسم الكيميائي | كلوريد الكالسيوم | - | - |
| رقم CAS | 10043-52-4 | - | - |
| رقم EC | 233-140-8 | - | - |
| الصيغة | CaCl₂ | - | - |
| الوزن الجزيئي | 110.98 | جم/مول | - |
| المظهر | حبيبات أو كريات بيضاء | - | بصري |
| الرائحة | عديم الرائحة | - | - |
| النقاوة | ≥94.0 | % | ISO 9001 |
| محتوى الرطوبة | ≤5.0 | % | كارل فيشر |
| قيمة الأس الهيدروجيني (محلول 5%) | 7.5-11.0 | - | ISO 1842 |
| الذوبانية (ماء، 20°م) | 74.5 | جم/100 مل | ISO 918 |
| الكثافة | 2.15 | جم/سم³ | ISO 787 |
| نقطة الانصهار | 772 | °م | ISO 6321 |
| محتوى الرصاص (Pb) | ≤5 | ملغم/كغم | ISO 172 |
| محتوى الزرنيخ (As) | ≤3 | ملغم/كغم | ISO 2590 |
معلومات السلامة
رموز الخطر والعبارات
مهيج آكل ماص للرطوبة
معدات الحماية الشخصية (PPE)
- قفازات مقاومة للمواد الكيميائية (نيتريل أو نيوبرين)
- نظارات واقية أو واقي للوجه
- قناع ضد الغبار (عند العمل بشكل مسحوق)
- مريلة مختبر أو ملابس واقية
- أحذية مقاومة للمواد الكيميائية
ظروف التخزين
- تخزين في مكان جاف وجيد التهوية
- الحفاظ في العبوة الأصلية مغلقة بإحكام
- الحماية من الرطوبة والماء (يمتاز بامتصاص الرطوبة)
- درجة حرارة التخزين: بين 15-25°م
- تخزين منفصل عن الأحماض والعوامل المؤكسدة
مكافحة الحرائق
- مطفئات مناسبة: رذاذ الماء، المسحوق الجاف، ثاني أكسيد الكربون
- يمكن أن يتحلل في درجات الحرارة العالية وينبعث غاز كلوريد الهيدروجين السام
- يجب على رجال الإطفاء استخدام معدات حماية تنفسية كاملة
- في الحرائق الكبيرة، استخدم رذاذ الماء أو الضباب
النقل والتخزين
النقل
- تأكد من إغلاق الحاويات بإحكام
- منع ملامسة الرطوبة
- عدم نقله مع الأحماض والعوامل المؤكسدة في نفس وسيلة النقل
- توفير مواد ماصة في حالة الانسكاب
- استخدام أغطية مقاومة للرطوبة أثناء النقل
التخزين
- تخزين في مناطق جافة وباردة وجيدة التهوية
- توفير علامات مناسبة في منطقة التخزين
- الحماية من أشعة الشمس المباشرة
- تخزين على رفوف مرتفعة عن الأرض
- الحفاظ على انخفاض نسبة الرطوبة في منطقة التخزين
الإجراءات في حالة الانسكاب
- إبعاد الأشخاص المعرضين من المنطقة
- استخدام معدات الحماية الشخصية المناسبة
- جمع الانسكاب بالطريقة الجافة (الكنس)
- تجنب الاتصال بالماء (تفاعل ناشر للحرارة)
- شطف المنطقة المصابة بكمية كبيرة من الماء (بعد الأحماض)
المعلومات التنظيمية
تصنيف GHS
- تهيج/تآكل الجلد الفئة 2
- تهيج العين الفئة 1
- السمية الحادة (الفموية) الفئة 4
- السمية الحادة (الجلدية) الفئة 4
- السمية الحادة (الاستنشاق) الفئة 4
التنظيمات المهمة
- REACH: مسجل
- EPA: مدرج في قائمة TSCA
- لوائح الإضافات الغذائية الأوروبية: مصرح بها كـ E509
- FDA: معترف به عمومًا على أنه آمن (GRAS)
- دستور الغذاء: مسموح به كمادة مضافة للغذاء
شهادات المطابقة
- ISO 9001:2015 نظام إدارة الجودة
- ISO 22000:2018 نظام إدارة سلامة الغذاء
- ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)
- شهادة درجة الغذاء (لدفعات معينة)
- شهادة HACCP
المعلومات البيئية
التأثير البيئي
يمكن أن يكون كلوريد الكالسيوم ضارًا في البيئات المائية بتركيزات عالية. قد يؤثر على بنية التربة ونمو النباتات. عند استخدامه كملح للطرق، قد يضر بالغطاء النباتي ومصادر المياه. ومع ذلك، فهو قابل للتحلل البيولوجي ولا يتراكم في البيئة.
التحلل البيولوجي
- غير قابل للتحلل البيولوجي، ولكنه لا يتراكم في الطبيعة
- الماء: يذوب تمامًا في الماء ويتفكك إلى أيوناته
- التربة: قد يؤثر على بنية التربة ويزيد من الملوحة
- الهواء: يمتص الرطوبة من الهواء بسبب خاصية الامتصاص للرطوبة
إدارة النفايات
- غير مصنف كنفايات خطرة
- الالتزام باللوائح المحلية للتخلص من الكميات الكبيرة
- التخفيف قبل التصريف في المجاري
- استشارة محطات معالجة مياه الصرف الصحي
- عدم التصريف المباشر في مصادر التربة والمياه
الأسئلة الشائعة
لماذا يستخدم كلوريد الكالسيوم في الأغذية؟
يستخدم كلوريد الكالسيوم (E509) في الأغذية لأغراض مختلفة: 1) يساعد في تخثر الحليب في صناعة الجبن، 2) يقسي القوام في الخضروات المعلبة، 3) يدعم التبلور في المربيات، 4) يستخدم كمكمل معدني في بعض المشروبات. كما يطيل العمر الافتراضي للأغذية.
هل كلوريد الكالسيوم أكثر فعالية من الملح (NaCl) في إزالة الجليد؟
نعم، كلوريد الكالسيوم أكثر فعالية من الملح (NaCl) في إزالة الجليد. كلوريد الكالسيوم فعال حتى -52°م، بينما يفقد الملح فعاليته تحت -9°م. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحقيق نفس التأثير باستخدام كمية أقل من كلوريد الكالسيوم. ومع ذلك، فإن تكلفته أعلى وقد يسبب ضررًا أكبر لأسطح الخرسانة.
كيف يجب تخزين كلوريد الكالسيوم؟
يجب تخزين كلوريد الكالسيوم في مكان جاف وبارد وجيد التهوية. يجب حمايته من الرطوبة والماء لأنه يمكن أن يمتص الرطوبة من الهواء ويتحول إلى الحالة السائلة. يجب الحفاظ عليه في العبوة الأصلية مغلقة بإحكام. يجب أن تكون درجة حرارة التخزين بين 15-25°م. يجب عدم تخزينه مع الأحماض والعوامل المؤكسدة في نفس المكان.
ماذا أفعل إذا لامس كلوريد الكالسيوم الجلد؟
إذا لامس كلوريد الكالسيوم الجلد، يجب غسله فورًا بالماء والصابون بكمية كبيرة. إذا استمر التهيج، يجب طلب المساعدة الطبية. في حالة ملامسة العين، يجب غسل العينين بالماء بكمية كبيرة لمدة 15 دقيقة على الأقل وطلب المساعدة الطبية فورًا. في حالة الاستنشاق، يجب الخروج إلى الهواء النقي وطلب المساعدة الطبية إذا استمر الانزعاج. في حالة الابتلاع، يجب شطف الفم بالماء، عدم التسبب في القيء، وطلب المساعدة الطبية فورًا.
ما الفرق بين كلوريد الكالسيوم ثنائي الهيدرات والشكل اللامائي؟
كلوريد الكالسيوم في الشكل اللامائي (بنقاوة %94-97) لا يحتوي على جزيئات الماء، بينما يحتوي الشكل ثنائي الهيدرات (CaCl₂·2H₂O) على جزيئين من الماء. الشكل اللامائي يحتوي على تركيز أعلى من كلوريد الكالسيوم وهو أكثر امتصاصًا للرطوبة. الشكل ثنائي الهيدرات أكثر استقرارًا وأقل ميلًا لامتصاص الرطوبة. يمكن اختيار أشكال مختلفة حسب التطبيق.