Kalziumchlorid

Kalziumchlorid ist ein Chlorid des Erdalkalimetalls Kalzium mit der Summenformel CaCl₂. Kalzium liegt dabei in der Oxidationsstufe +2 vor, Chlor hat die Oxidationstufe -1.

Geschichte

Um 1860 gelang den Chemikern Robert Wilhelm Bunsen und Matthiessen die erste Reindarstellung des Elementes Kalzium durch die Schmelzelektrolyse von Kalziumchlorid.

Vorkommen

Kalziumchlorid kommt in der Natur gelöst in Salzsolen vor.

Gewinnung und Darstellung

Kalziumchlorid wird aus Salzsäure und Kalziumkarbonat hergestellt:

$\mathrm {CaCO_{3}+2HCl\rightarrow CaCl_{2}+CO_{2}+H_{2}O}$

Anschließendes Erhitzen auf 260 °C liefert die wasserfreie Form.

Technisch wird Kalziumchlorid als Abfallprodukt bei der Sodaherstellung mit dem Solvay-Verfahren - und zwar bei der Rückgewinnung des Ammoniaks aus dem dabei entstandenen Ammoniumchlorid - erhalten:

$\mathrm {2NH_{4}Cl+Ca(OH)_{2}\rightarrow 2NH_{3}+CaCl_{2}+H_{2}O}$

Eigenschaften

Kalziumchlorid ist ein Salz. Kalzium und Chlor liegen aufgrund des großen Elektronegativitätsunterschiedes als Ionen vor. Die Bindung erfolgt somit über elektrostatische Wechselwirkungen.

Kalziumchlorid bildet in Reinform farblose Kristalle und ist in wasserfreiem Zustand stark hygroskopisch. Es nimmt leicht Wasser aus seiner Umgebung auf und bildet dabei einen Hydrat-Komplex.

Reaktionen

Kalziumchlorid reagiert mit Wasser unter Bildung eines Hexahydrat-Komplexes und starker Hitzeentwicklung:

$\mathrm {CaCl_{2}+6H_{2}O\rightarrow CaCl_{2}\cdot 6H_{2}O+\Delta T}$

Die Kristalle des Hexahydrats lösen sich bei ungefähr 30 °C im eigenen Kristallwasser. Erhitzen auf ungefähr 200 °C setzt das gebundene Wasser wieder frei. Das Auflösen in Wasser führt im Gegensatz zu wasserfreien Kalziumchlorid zu einer starken Abkühlung. Beide Kalziumchlorid-Formen sind zudem gut löslich in Ethanol.

Verwendung

Wasserfreies Kalziumchlorid ist aufgrund seiner Hygroskopie ein wichtiges Trocknungsmittel im Labor, beispielsweise im Exsikkator, und in der technischen Chemie für verschiedenste Gase und Flüssigkeiten. Anwendungsfelder sind die Trocknung von Wohnräumen, der Einsatz als Frostschutzmittel, im speziellen als Frostschutzmittel und Abbindebeschleuniger im Beton, sowie als Staubbindemittel. In der Medizin wird es als Mittel zur Stillung von Blutungen und bei Kalkmangelkrankheiten sowie als Heilmittel gegen Frostbeulen und Allergien eingesetzt. Als Lebensmittelzusatzstoff E 509 wird es als Festigungsmittel, Geschmacksverstärker und Stabilisator eingesetzt (unter anderem bei der Trinkwasseraufbereitung, Oberflächenbehandlung von Obst). Darüber hinaus kommt es als Streusalz sowie zur Herstellung von Kältemischungen zum Einsatz (siehe oben).

Siehe auch

Chemikalienliste, WikiProjekt Chemikalien