Sifat fisik dan penggunaan kalsium klorida
Kalsium klorida adalah garam yang terbentuk dari ion klorida dan ion kalsium. Kalsium klorida anhidrat memiliki daya serap kelembapan yang kuat, digunakan sebagai pengering untuk berbagai zat, selain sebagai penangkal debu jalan, penambah kesuburan tanah, pendingin, agen pemurnian air, dan agen perekat. Senyawa ini banyak digunakan sebagai reagen kimia, bahan baku farmasi, aditif makanan, aditif pakan ternak, dan bahan baku untuk pembuatan kalsium logam.
Sifat fisik kalsium klorida
Kalsium klorida berupa kristal kubik tidak berwarna, putih atau putih kekuningan, granular, blok sarang lebah, bulat, granular tidak beraturan, dan bubuk. Titik leleh 782°C, densitas 1,086 g/mL pada 20°C, titik didih 1600°C, kelarutan dalam air 740 g/L. Sedikit beracun, tidak berbau, rasa sedikit pahit. Sangat higroskopis dan mudah mencair saat terpapar udara.
Mudah larut dalam air, namun melepaskan sejumlah besar panas (entalpi pelarutan kalsium klorida sebesar -176,2 kal/g), larutan airnya sedikit asam. Larut dalam alkohol, aseton, dan asam asetat. Bereaksi dengan amonia atau etanol, masing-masing membentuk kompleks CaCl2·8NH3 dan CaCl2·4C2H5OH. Pada suhu rendah, larutan mengkristal dan mengendap sebagai heksahidrat, yang secara bertahap larut dalam air kristalnya sendiri ketika dipanaskan hingga 30 °C, dan secara bertahap kehilangan air ketika dipanaskan hingga 200 °C, dan menjadi dihidrat ketika dipanaskan hingga 260 °C, yang menjadi kalsium klorida anhidrat berpori berwarna putih.
Kalsium klorida anhidrat
1. Sifat fisik dan kimia: kristal kubik tidak berwarna, balok berpori atau padatan granular berwarna putih atau putih kekuningan. Kepadatan relatifnya 2,15, titik lelehnya 782℃, titik didihnya di atas 1600℃, higrhygabilitasnya sangat kuat, mudah terurai, mudah larut dalam air, namun melepaskan banyak panas, tidak berbau, rasa sedikit pahit, larutan airnya sedikit asam, larut dalam alkohol, cuka akrilik, asam asetat.
2. Kegunaan produk: Merupakan zat pengendap untuk produksi pigmen warna lake. Digunakan sebagai zat pengering untuk produksi nitrogen, gas asetilen, hidrogen klorida, oksigen, dan gas lainnya. Digunakan sebagai zat dehidrasi untuk alkohol, eter, ester, dan resin akrilik, dan larutan airnya merupakan zat pendingin penting untuk lemari es dan pendingin ruangan. Dapat mempercepat pengerasan beton, meningkatkan ketahanan dingin mortar semen, dan merupakan zat antibeku yang sangat baik. Digunakan sebagai zat pelindung untuk metalurgi aluminium magnesium, dan sebagai zat pemurnian.
Kalsium klorida serpihan
1. Sifat fisik dan kimia: kristal tidak berwarna, produk ini berwarna putih, kristal putih kekuningan. Rasa pahit, sangat mudah menguap.
Massa jenis relatifnya adalah 0,835, mudah larut dalam air, larutan airnya netral atau sedikit basa, korosif, larut dalam alkohol dan tidak larut dalam eter, dan mengalami dehidrasi menjadi zat anhidrat ketika dipanaskan hingga 260℃. Sifat kimia lainnya mirip dengan kalsium klorida anhidrat.
2. Fungsi dan penggunaan: Kalsium klorida serpihan digunakan sebagai zat pendingin; zat antibeku; mencairkan es atau salju; zat penghambat api untuk finishing dan penyelesaian kain katun; pengawet kayu; produksi karet sebagai zat pelipat; pati campuran digunakan sebagai zat perekat.
Larutan kalsium klorida dalam air
Larutan kalsium klorida memiliki karakteristik konduktivitas, titik beku lebih rendah daripada air, kemampuan menghilangkan panas saat kontak dengan air, dan memiliki fungsi adsorpsi yang lebih baik, serta titik bekunya yang rendah dapat digunakan dalam berbagai industri manufaktur dan tempat umum.
Peran larutan kalsium klorida:
1. Basa: Hidrolisis ion kalsium bersifat basa, dan hidrogen klorida mudah menguap setelah hidrolisis ion klorida.
2. Konduksi: terdapat ion-ion dalam larutan yang dapat bergerak bebas.
3. Titik beku: Titik beku larutan kalsium klorida lebih rendah daripada air.
4. Titik didih: Titik didih larutan kalsium klorida dalam air lebih tinggi daripada air.
5. Kristalisasi penguapan: kristalisasi penguapan larutan berair kalsium klorida dilakukan dalam atmosfer yang kaya akan hidrogen klorida.
Pengering
Kalsium klorida dapat digunakan sebagai zat pengering atau zat dehidrasi untuk gas dan cairan organik. Namun, zat ini tidak dapat digunakan untuk mengeringkan etanol dan amonia, karena etanol dan amonia bereaksi dengan kalsium klorida membentuk kompleks alkohol CaCl2·4C2H5OH dan kompleks amonia CaCl2·8NH3. Kalsium klorida anhidrat juga dapat dibuat menjadi produk rumah tangga yang digunakan sebagai zat higroskopis udara; kalsium klorida anhidrat sebagai zat penyerap air telah disetujui oleh FDA untuk perban pertolongan pertama, fungsinya adalah untuk memastikan luka tetap kering.
Karena kalsium klorida bersifat netral, ia dapat mengeringkan gas asam atau basa dan cairan organik, tetapi juga di laboratorium dapat menghasilkan sejumlah kecil gas seperti nitrogen, oksigen, hidrogen, hidrogen klorida, sulfur dioksida, karbon dioksida, nitrogen dioksida, dll., saat mengeringkan gas-gas yang dihasilkan ini. Kalsium klorida anhidrat granular sering digunakan sebagai desikan untuk mengisi pipa pengering, dan alga raksasa (atau abu rumput laut) yang dikeringkan dengan kalsium klorida dapat digunakan untuk produksi soda abu. Beberapa alat pengering udara rumah tangga menggunakan kalsium klorida untuk menyerap kelembapan dari udara.
Kalsium klorida anhidrat disebar di permukaan jalan berpasir, dan sifat higroskopis kalsium klorida anhidrat digunakan untuk mengembunkan uap air di udara ketika kelembapan udara lebih rendah dari titik embun agar permukaan jalan tetap basah, sehingga dapat mengendalikan debu di jalan.
Bahan pencair es dan bak pendingin
Kalsium klorida dapat menurunkan titik beku air, dan menyebarkannya di jalan dapat mencegah pembekuan dan pencairan salju, tetapi air garam dari salju dan es yang mencair dapat merusak tanah dan vegetasi di sepanjang jalan serta merusak beton perkerasan jalan. Larutan kalsium klorida juga dapat dicampur dengan es kering untuk menyiapkan bak pendingin kriogenik. Es kering ditambahkan ke larutan air garam secara bertahap hingga es muncul dalam sistem. Suhu stabil bak pendingin dapat dipertahankan dengan berbagai jenis dan konsentrasi larutan garam. Kalsium klorida umumnya digunakan sebagai bahan baku garam, dan suhu stabil yang dibutuhkan diperoleh dengan menyesuaikan konsentrasi, bukan hanya karena kalsium klorida murah dan mudah didapatkan, tetapi juga karena suhu eutektik larutan kalsium klorida (yaitu, suhu ketika seluruh larutan mengembun membentuk partikel garam es granular) cukup rendah, yang dapat mencapai -51,0 °C, sehingga kisaran suhu yang dapat disesuaikan adalah dari 0 °C hingga -51 °C. Metode ini dapat direalisasikan dalam botol Dewar dengan efek isolasi, dan juga dapat digunakan dalam wadah plastik umum untuk menampung penangas pendingin ketika volume botol Dewar terbatas dan lebih banyak larutan garam perlu disiapkan, dalam hal ini suhu juga lebih stabil.
Sebagai sumber ion kalsium
Penambahan kalsium klorida ke air kolam renang dapat membuat air kolam menjadi penyangga pH dan meningkatkan kesadahan air kolam, yang dapat mengurangi erosi dinding beton. Menurut prinsip Le Chatelier dan efek isoionik, peningkatan konsentrasi ion kalsium dalam air kolam memperlambat pelarutan senyawa kalsium yang penting untuk struktur beton.
Penambahan kalsium klorida ke dalam air akuarium laut meningkatkan jumlah kalsium yang tersedia secara hayati dalam air, dan moluska serta hewan coelintestinal yang dipelihara di akuarium menggunakannya untuk membentuk cangkang kalsium karbonat. Meskipun kalsium hidroksida atau reaktor kalsium dapat mencapai tujuan yang sama, penambahan kalsium klorida adalah metode tercepat dan memiliki efek paling kecil pada pH air.
Kalsium klorida untuk penggunaan lain
Sifat kalsium klorida yang mudah larut dan bersifat eksotermik membuatnya digunakan dalam kaleng pemanas otomatis dan bantalan pemanas.
Kalsium klorida dapat membantu mempercepat pengerasan awal pada beton, tetapi ion klorida dapat menyebabkan korosi pada batang baja, sehingga kalsium klorida tidak dapat digunakan dalam beton bertulang. Kalsium klorida anhidrat dapat memberikan tingkat kelembapan tertentu pada beton karena sifat higroskopiknya.
Dalam industri perminyakan, kalsium klorida digunakan untuk meningkatkan densitas air garam bebas padatan, dan juga dapat ditambahkan ke fase air dari cairan pengeboran emulsi untuk menghambat ekspansi tanah liat. Ia digunakan sebagai fluks untuk menurunkan titik leleh dalam proses produksi logam natrium melalui peleburan elektrolitik natrium klorida dengan proses Davy. Ketika keramik dibuat, kalsium klorida digunakan sebagai salah satu komponen material, yang memungkinkan partikel tanah liat tersuspensi dalam larutan, sehingga partikel tanah liat lebih mudah digunakan saat pengisian celah.
Kalsium klorida juga merupakan bahan tambahan dalam plastik dan alat pemadam kebakaran, sebagai bahan pembantu penyaringan dalam pengolahan air limbah, sebagai bahan tambahan dalam tanur tinggi untuk mengendalikan agregasi dan adhesi bahan baku guna menghindari pengendapan muatan, dan sebagai pengencer dalam pelembut kain.