कॅल्शियम क्लोराइडचे भौतिक गुणधर्म आणि उपयोग
कॅल्शियम क्लोराईड हे क्लोराईड आयन आणि कॅल्शियम आयन यांच्यापासून तयार झालेले एक क्षार आहे. निर्जल कॅल्शियम क्लोराईडमध्ये तीव्र आर्द्रता शोषण्याची क्षमता असते. याचा उपयोग रस्त्यावरील धूळ, माती सुधारक, शीतलक, जलशुद्धीकरण घटक, पेस्ट घटक यांसारख्या विविध पदार्थांसाठी शुष्कक म्हणून केला जातो. याव्यतिरिक्त, हे एक मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे रासायनिक अभिकर्मक, औषधनिर्माण क्षेत्रातील कच्चा माल, अन्न पदार्थ, पशुखाद्य पदार्थ आणि धातू कॅल्शियमच्या निर्मितीसाठी लागणारा कच्चा माल आहे.
कॅल्शियम क्लोराइडचे भौतिक गुणधर्म
कॅल्शियम क्लोराईड हे रंगहीन घनाकृती स्फटिक असून ते पांढरे किंवा फिकट पांढरे, दाणेदार, मधमाशीच्या पोळ्यासारखे ठोकळे, गोलाकार, अनियमित दाणेदार आणि चूर्ण स्वरूपात आढळते. याचा वितळणांक ७८२°से, २०°से तापमानावर घनता १.०८६ ग्रॅम/मिली, उत्कलणांक १६००°से आणि पाण्यात विद्राव्यता ७४० ग्रॅम/लिटर आहे. हे थोडे विषारी, गंधहीन असून चवीला किंचित कडू असते. हे अत्यंत आर्द्रताशोषक असून हवेच्या संपर्कात आल्यास सहज द्रवरूप होते.
पाण्यात सहज विरघळते आणि त्याच वेळी मोठ्या प्रमाणात उष्णता बाहेर टाकते (कॅल्शियम क्लोराईड विरघळण्याची एन्थाल्पी -176.2cal/g), त्याचे जलीय द्रावण किंचित आम्लधर्मी असते. अल्कोहोल, ॲसिटोन आणि ॲसिटिक ॲसिडमध्ये विरघळते. अमोनिया किंवा इथेनॉलसोबत अभिक्रिया केल्यावर, अनुक्रमे CaCl2·8NH3 आणि CaCl2·4C2H5OH हे कॉम्प्लेक्स तयार होतात. कमी तापमानात, द्रावणाचे स्फटिकीकरण होऊन हेक्साहायड्रेटच्या रूपात अवक्षेप तयार होतो, जे 30°C पर्यंत गरम केल्यावर हळूहळू स्वतःच्या स्फटिकमय पाण्यात विरघळते, 200°C पर्यंत गरम केल्यावर हळूहळू पाणी गमावते आणि 260°C पर्यंत गरम केल्यावर डायहायड्रेट बनते, जे एक पांढरे सच्छिद्र निर्जल कॅल्शियम क्लोराईड बनते.
निर्जल कॅल्शियम क्लोराईड
१, भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म: रंगहीन घनाकृती स्फटिक, पांढरा किंवा फिकट पांढरा सच्छिद्र ठोकळा किंवा दाणेदार घन पदार्थ. सापेक्ष घनता २.१५, वितळणबिंदू ७८२℃, उत्कलणबिंदू १६००℃ पेक्षा जास्त, आर्द्रता शोषण्याची क्षमता खूप जास्त, सहज विरघळते, पाण्यात सहज विरघळते, तसेच भरपूर उष्णता बाहेर टाकते, गंधहीन, चवीला किंचित कडू, जलीय द्रावण किंचित आम्लधर्मी असते, अल्कोहोल, ॲक्रिलिक व्हिनेगर, ॲसिटिक ॲसिडमध्ये विरघळते.
२, उत्पादनाचा वापर: हे कलर लेक पिगमेंट्सच्या उत्पादनासाठी एक अवक्षेपक (precipitating agent) आहे. नायट्रोजन, ॲसिटिलीन वायू, हायड्रोजन क्लोराईड, ऑक्सिजन आणि इतर वायूंचे शुष्कक (desiccant) म्हणून उत्पादन. अल्कोहोल, ईथर, एस्टर आणि ॲक्रेलिक रेझिन्स निर्जलीकरण करणारे घटक (dehydrating agents) म्हणून वापरले जातात, आणि त्यांची जलीय द्रावणे रेफ्रिजरेटर आणि शीतकरणासाठी महत्त्वाची शीतकारक (refrigerants) आहेत. हे काँक्रीटचे घट्ट होणे जलद करू शकते, सिमेंट मोर्टारचा थंड प्रतिकार वाढवते आणि एक उत्कृष्ट गोठणरोधक (antifreeze agent) आहे. ॲल्युमिनियम मॅग्नेशियम धातूशास्त्रासाठी संरक्षक घटक (protective agent), शुद्धीकरण घटक (refining agent) म्हणून वापरले जाते.
फ्लेक कॅल्शियम क्लोराईड
१, भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म: रंगहीन स्फटिक, हे उत्पादन पांढरे, फिकट पांढरे स्फटिक आहे. चव कडू, तीव्र आर्द्रताशोषक.
त्याची सापेक्ष घनता ०.८३५ आहे, ते पाण्यात सहज विरघळते, त्याचे जलीय द्रावण उदासीन किंवा किंचित अल्कधर्मी, संक्षारक असते, अल्कोहोलमध्ये विरघळते आणि ईथरमध्ये अविद्राव्य असते, आणि २६०℃ पर्यंत गरम केल्यावर निर्जल पदार्थात रूपांतरित होते. इतर रासायनिक गुणधर्म निर्जल कॅल्शियम क्लोराइडसारखेच आहेत.
२, कार्य आणि उपयोग: फ्लेक कॅल्शियम क्लोराईडचा वापर रेफ्रिजरंट म्हणून; अँटीफ्रीझ एजंट; वितळलेला बर्फ किंवा हिम; फिनिशिंग आणि सुती कापडांच्या फिनिशिंगसाठी ज्वाला-प्रतिरोधक; लाकूड संरक्षक; रबर उत्पादनात फोल्डिंग एजंट म्हणून; मिश्र स्टार्चचा वापर ग्लूइंग एजंट म्हणून केला जातो.
कॅल्शियम क्लोराईडचे जलीय द्रावण
कॅल्शियम क्लोराईड द्रावणामध्ये वाहकता, पाण्यापेक्षा कमी गोठणबिंदू, पाण्याच्या संपर्कात आल्यावर उष्णता उत्सर्जन आणि उत्तम शोषण क्षमता हे गुणधर्म आहेत, आणि त्याच्या कमी गोठणबिंदूमुळे त्याचा उपयोग विविध औद्योगिक उत्पादन आणि सार्वजनिक ठिकाणी केला जाऊ शकतो.
कॅल्शियम क्लोराईड द्रावणाची भूमिका:
१. अल्कधर्मी: कॅल्शियम आयनचे जलीय विघटन अल्कधर्मी असते आणि क्लोराईड आयनच्या जलीय विघटनानंतर हायड्रोजन क्लोराईड बाष्पशील असतो.
२, वहन: द्रावणात असे आयन असतात जे मुक्तपणे फिरू शकतात.
३, गोठणबिंदू: कॅल्शियम क्लोराईड द्रावणाचा गोठणबिंदू पाण्यापेक्षा कमी असतो.
४, उत्कलन बिंदू: कॅल्शियम क्लोराईडच्या जलीय द्रावणाचा उत्कलन बिंदू पाण्यापेक्षा जास्त असतो.
५, बाष्पीभवन स्फटिकीकरण: कॅल्शियम क्लोराईडच्या जलीय द्रावणाचे बाष्पीभवन स्फटिकीकरण हायड्रोजन क्लोराईडने भरलेल्या वातावरणात केले जाते.
शुष्कक
कॅल्शियम क्लोराइडचा वापर वायू आणि सेंद्रिय द्रवांसाठी शुष्ककारक किंवा निर्जलीकरणकारक म्हणून केला जाऊ शकतो. तथापि, इथेनॉल आणि अमोनिया कोरडे करण्यासाठी त्याचा वापर करता येत नाही, कारण इथेनॉल आणि अमोनिया कॅल्शियम क्लोराइडसोबत अभिक्रिया करून अनुक्रमे अल्कोहोल कॉम्प्लेक्स CaCl2·4C2H5OH आणि अमोनिया कॉम्प्लेक्स CaCl2·8NH3 तयार करतात. निर्जल कॅल्शियम क्लोराइडपासून हवा आर्द्रताशोषक घटक म्हणून वापरली जाणारी घरगुती उत्पादने देखील बनवता येतात. पाणी शोषक घटक म्हणून निर्जल कॅल्शियम क्लोराइडला FDA ने प्रथमोपचारासाठी ड्रेसिंगकरिता मान्यता दिली आहे, ज्याची भूमिका जखम कोरडी ठेवणे ही आहे.
कॅल्शियम क्लोराईड उदासीन असल्यामुळे, ते आम्लधर्मी किंवा अल्कधर्मी वायू आणि सेंद्रिय द्रवपदार्थ कोरडे करू शकते, तसेच प्रयोगशाळेत तयार झालेले वायू कोरडे करताना नायट्रोजन, ऑक्सिजन, हायड्रोजन, हायड्रोजन क्लोराईड, सल्फर डायऑक्साइड, कार्बन डायऑक्साइड, नायट्रोजन डायऑक्साइड इत्यादी वायू अल्प प्रमाणात तयार करण्यासाठीही याचा उपयोग होतो. दाणेदार निर्जल कॅल्शियम क्लोराईडचा उपयोग अनेकदा ड्रायिंग पाईप्स भरण्यासाठी शुष्कक म्हणून केला जातो, आणि कॅल्शियम क्लोराईडने कोरड्या केलेल्या महाकाय शैवालाची (किंवा समुद्री शेवाळाची राख) उपयोग सोडा ॲशच्या उत्पादनासाठी केला जाऊ शकतो. काही घरगुती डिह्युमिडिफायर हवेतील ओलावा शोषून घेण्यासाठी कॅल्शियम क्लोराईडचा वापर करतात.
वाळू असलेल्या रस्त्याच्या पृष्ठभागावर निर्जल कॅल्शियम क्लोराईड पसरवले जाते आणि जेव्हा हवेतील आर्द्रता दवबिंदूपेक्षा कमी असते, तेव्हा हवेतील ओलावा शोषून घेण्यासाठी निर्जल कॅल्शियम क्लोराईडच्या आर्द्रताशोषक गुणधर्माचा उपयोग केला जातो, ज्यामुळे रस्त्याचा पृष्ठभाग ओला राहतो आणि रस्त्यावरील धुळीवर नियंत्रण ठेवता येते.
बर्फ वितळवणारे एजंट आणि थंड करणारे बाथ
कॅल्शियम क्लोराईड पाण्याचा गोठणबिंदू कमी करू शकते आणि रस्त्यांवर पसरवल्याने बर्फ गोठण्यास प्रतिबंध होतो व बर्फ वितळतो, परंतु बर्फ वितळल्याने तयार झालेले खारट पाणी रस्त्याच्या कडेला असलेली माती आणि वनस्पतींना नुकसान पोहोचवू शकते आणि रस्त्याच्या काँक्रीटची गुणवत्ता कमी करू शकते. क्रायोजेनिक कूलिंग बाथ तयार करण्यासाठी कॅल्शियम क्लोराईडचे द्रावण ड्राय आईसमध्ये देखील मिसळले जाऊ शकते. प्रणालीमध्ये बर्फ तयार होईपर्यंत खार्या पाण्याच्या द्रावणात ड्राय आईसच्या काड्या टप्प्याटप्प्याने टाकल्या जातात. वेगवेगळ्या प्रकारच्या आणि वेगवेगळ्या तीव्रतेच्या क्षारांच्या द्रावणांचा वापर करून कूलिंग बाथचे स्थिर तापमान राखले जाऊ शकते. कॅल्शियम क्लोराईडचा वापर सामान्यतः क्षारांसाठी कच्चा माल म्हणून केला जातो आणि त्याची संहती (concentration) समायोजित करून आवश्यक स्थिर तापमान मिळवले जाते. याचे कारण केवळ कॅल्शियम क्लोराईड स्वस्त आणि सहज उपलब्ध आहे हेच नाही, तर कॅल्शियम क्लोराईड द्रावणाचे युटेक्टिक तापमान (म्हणजेच, ज्या तापमानावर द्रावण पूर्णपणे घनीभूत होऊन बर्फाच्या क्षारांचे कण तयार होतात) खूप कमी असते, जे -५१.०°C पर्यंत पोहोचू शकते. त्यामुळे, समायोजित करण्यायोग्य तापमानाची श्रेणी ०°C ते -५१°C पर्यंत असते. ही पद्धत उष्णतारोधक (insulation) असलेल्या डेवार बाटल्यांमध्ये वापरता येते आणि जेव्हा डेवार बाटल्यांचे आकारमान मर्यादित असते व जास्त क्षारांचे द्रावण तयार करायचे असते, तेव्हा शीतलक द्रावण (cooling baths) ठेवण्यासाठी सामान्य प्लास्टिकच्या भांड्यांमध्येही याचा वापर केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे तापमान अधिक स्थिर राहते.
कॅल्शियम आयनचा स्रोत म्हणून
स्विमिंग पूलच्या पाण्यात कॅल्शियम क्लोराईड मिसळल्याने ते पाणी pH बफर बनते आणि पाण्याची कठीणता वाढते, ज्यामुळे काँक्रीटच्या भिंतीची झीज कमी होऊ शकते. ले चॅटेलियरच्या तत्त्वानुसार आणि आयसोआयनिक प्रभावानुसार, पूलच्या पाण्यातील कॅल्शियम आयनांची घनता वाढल्याने काँक्रीटच्या बांधकामासाठी आवश्यक असलेल्या कॅल्शियम संयुगांचे विरघळणे मंदावते.
सागरी मत्स्यालयांच्या पाण्यात कॅल्शियम क्लोराईड टाकल्याने पाण्यातील जैवउपलब्ध कॅल्शियमचे प्रमाण वाढते आणि मत्स्यालयात पाळले जाणारे मृदुकाय व अंतर्गोल प्राणी कॅल्शियम कार्बोनेटचे कवच तयार करण्यासाठी त्याचा वापर करतात. जरी कॅल्शियम हायड्रॉक्साईड किंवा कॅल्शियम रिएक्टरने हेच उद्दिष्ट साध्य करता येत असले तरी, कॅल्शियम क्लोराईड टाकणे ही सर्वात जलद पद्धत आहे आणि त्याचा पाण्याच्या pH वर सर्वात कमी परिणाम होतो.
इतर उपयोगांसाठी कॅल्शियम क्लोराइड
कॅल्शियम क्लोराईडच्या विरघळण्याच्या आणि उष्णता निर्माण करण्याच्या स्वभावामुळे त्याचा वापर स्वयं-उष्णता देणाऱ्या डब्यांमध्ये आणि हीटिंग पॅड्समध्ये केला जातो.
कॅल्शियम क्लोराइड काँक्रीटमधील सुरुवातीचे घट्ट होण्याचे प्रमाण वाढवण्यास मदत करू शकते, परंतु क्लोराइड आयनमुळे स्टीलच्या सळ्यांचे क्षरण होऊ शकते, म्हणून प्रबलित काँक्रीटमध्ये कॅल्शियम क्लोराइड वापरता येत नाही. निर्जल कॅल्शियम क्लोराइड त्याच्या आर्द्रताशोषक गुणधर्मांमुळे काँक्रीटला विशिष्ट प्रमाणात ओलावा देऊ शकते.
पेट्रोलियम उद्योगात, कॅल्शियम क्लोराईडचा उपयोग घन पदार्थविरहित खाऱ्या पाण्याची घनता वाढवण्यासाठी केला जातो, तसेच चिकणमातीच्या प्रसरणाला प्रतिबंध करण्यासाठी पायसीकृत ड्रिलिंग द्रवांच्या जलीय टप्प्यातही ते मिसळले जाऊ शकते. डेव्ही प्रक्रियेद्वारे सोडियम क्लोराईडच्या विद्युत अपघटनाने सोडियम धातू तयार करण्याच्या प्रक्रियेत, वितळणबिंदू कमी करण्यासाठी याचा फ्लक्स म्हणून उपयोग केला जातो. सिरॅमिक्स बनवताना, कॅल्शियम क्लोराईडचा उपयोग एक घटक म्हणून केला जातो, ज्यामुळे चिकणमातीचे कण द्रावणात निलंबित राहू शकतात, जेणेकरून ग्राउटिंग करताना चिकणमातीच्या कणांचा वापर करणे सोपे होते.
कॅल्शियम क्लोराइडचा वापर प्लॅस्टिक आणि अग्निशामकांमध्ये एक अॅडिटिव्ह म्हणून, सांडपाणी प्रक्रियेत फिल्टर सहाय्यक म्हणून, ब्लास्ट फर्नेसमध्ये कच्च्या मालाचे एकत्रीकरण आणि आसंजन नियंत्रित करून चार्जचे स्थिरीकरण टाळण्यासाठी एक अॅडिटिव्ह म्हणून, आणि फॅब्रिक सॉफ्टनरमध्ये डायल्यूएंट म्हणूनही केला जातो.













