Ацетат кальция: формула, разложение и гидролиз

Ацетат кальция – это соль уксусной кислоты и кальция, которая широко используется в промышленности, медицине и пищевой промышленности. Это белый кристаллический порошок без запаха, хорошо растворимый в воде. По химическому составу представляет собой Ca(CH3COO)2.

Физические свойства

Ацетат кальция обладает следующими физическими свойствами:

• Агрегатное состояние – твердое вещество
• Цвет – белый
• Запах – отсутствует
• Растворимость: Copy code в воде – 296 г/л (20°C) в этаноле – 0,0405 г/100 мл (0°C)
• Температура плавления – 160°C, с разложением
• Температура кипения – разлагается до кипения

При нагревании ацетат кальция разлагается с выделением уксусной кислоты. При разложении ацетата кальция химическая реакция выглядит следующим образом:

Ca(CH₃COO)₂ → CH₃COOH + CaCO₃

Применение

Ацетат кальция широко используется:

1. В пищевой промышленности – в качестве пищевой добавки E263.
2. В медицине и фармацевтической промышленности – как регулятор кислотности, при изготовлении ряда фармацевтических средств. Например, ацетат кальция применяется в лекарстве "Нефродин" для симптоматического лечения мочекаменной болезни.
3. В производстве строительных материалов – для регулирования сроков схватывания гипса и других вяжущих.
4. В нефтехимической промышленности – как катализатор и поглотитель сероводорода при очистке нефтепродуктов.

Ацетат кальция обладает слабым бактериостатическим действием, улучшает структуру и стабилизацию мясных продуктов. Используется как буфер в производстве безалкогольных напитков.

Ацетат кальция является вторым по распространенности (после бисульфита) препаратом кальция, применяемым в пищевой промышленности.

Copy code

Безопасность

Ацетат кальция относится к малотоксичным веществам (4 класс опасности). При попадании на кожу и в глаза может вызывать незначительное раздражение. Предельно допустимая концентрация паров уксусной кислоты в воздухе рабочей зоны – 5 мг/м3.

Следует избегать вдыхания пыли ацетата кальция, а также его попадания внутрь организма. При проглатывании больших количеств возможны симптомы отравления.

Ацетат кальция подвергается гидролизу с образованием уксусной кислоты и гидроксида кальция. Гидролиз ацетата кальция усиливается в кислой среде, а также при нагревании. Поэтому опасность представляет разложение ацетата кальция в кислой среде желудка.

Токсикология

По степени воздействия на организм ацетат кальция относится к 4 классу опасности (вещества малоопасные) согласно ГОСТ 12.1.007-76. При пероральном поступлении в организм (через рот) LD50 ацетата кальция для крыс составляет 4960 мг/кг.

Основная опасность ацетата кальция связана с возможностью раздражения слизистых оболочек и кожных покровов. При попадании на кожу может вызывать слабое раздражение. При попадании в глаза вызывает раздражение слизистых оболочек, покраснение, слезотечение.

Условия хранения

Ацетат кальция рекомендуется хранить в плотно закрытой таре, в сухом, прохладном и хорошо вентилируемом помещении, вдали от источников тепла и воспламенения. Температура хранения от -20°С до +30°С.

Несоблюдение правил хранения может привести к слеживанию и комкованию продукта. Кроме того, при повышенной температуре и влажности возможно разложение ацетата кальция.

Транспортировка

Транспортировку ацетата кальция осуществляют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта. Материал перевозят в чистых, сухих, закрытых транспортных средствах.

Утилизация

Остатки ацетата кальция, а также просыпи собирают в специально предназначенные для него емкости и направляют на переработку или на полигоны токсичных промышленных отходов. Загрязненную тару обрабатывают моющими средствами или направляют на захоронение в соответствии с действующими нормативами.

Альтернативные вещества

В качестве заменителей ацетата кальция в различных областях применения могут использоваться следующие вещества:

• Для стабилизации pH: лимонная кислота, молочная кислота, винная кислота.
• Для пищевых добавок: E270 (молочная кислота), E325 (лактат натрия), E326 (лактат калия), E327 (лактат кальция).
• Для очистки нефтепродуктов: гидрокарбонат натрия, амины.
• Для производства строительных материалов: силикат натрия, алюминат натрия.

Выбор того или иного заменителя зависит от конкретной сферы применения и требуемых свойств конечного продукта.

Производство ацетата кальция

В промышленности ацетат кальция получают несколькими способами:

1. Взаимодействием уксусной кислоты с гидроксидом кальция, карбонатом кальция или гашеной известью.
2. Уксуснокислым брожением мелассы или другого сырья, содержащего крахмал или сахар.
3. Обработкой ацетилена (карбида кальция) водой или уксусной кислотой.

Методы анализа

Для идентификации и определения качественного и количественного состава ацетата кальция используют следующие методы:

1. Атомно-абсорбционная спектрометрия для определения содержания кальция;
2. Йодометрическое титрование для определения массовой доли уксусной кислоты;
3. Газовая и жидкостная хроматография для идентификации органических примесей;
4. Фотометрические методы для контроля мутности и цветности растворов.

Требования к качеству

Качество ацетата кальция, предназначенного для промышленного применения, регламентируется ГОСТом 3117-78. Он устанавливает следующие требования:

• Массовая доля основного вещества не менее 99%;
• Массовая доля хлоридов не более 0,002%;
• Массовая доля сульфатов не более 0,01%;
• Массовая доля тяжелых металлов не более 0,0005%.

Примеси

Основными примесями в ацетате кальция являются хлориды, сульфаты, тяжелые металлы, органические кислоты. Их содержание регламентируется нормативной документацией в зависимости от области применения.

Для использования в пищевой промышленности ацетат кальция должен соответствовать стандарту FCC Food Grade. В этом случае допустимый уровень примесей минимален.