Quelltext der Seite Calciumchlorid

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel   = [[Datei:Kristallstruktur Calciumchlorid.png|250px|Kristallstruktur von Calciumchlorid]]
| Kristallstruktur = Ja
| Strukturhinweis  = {{Farbe|#C0C0C0|Kreis=1}} [[Calcium|Ca]]<sup>2+</sup> {{0}} {{Farbe|#00FF00|Kreis=1}}  [[Chlor|Cl]]<sup>−</sup>
| Suchfunktion     = CaCl2
| Andere Namen     = * Kalziumchlorid
* {{E-Nummer|509|Abruf=2020-06-27}}
* {{INCI|Name=CALCIUM CHLORIDE |ID=32318 |Abruf=2020-02-24}}
| Summenformel     = CaCl<sub>2</sub>
| CAS              = * {{CASRN|10043-52-4}} (wasserfrei)
* {{CASRN|13477-29-7|Q27282950|KeinCASLink=1}} (Monohydrat)
* {{CASRN|10035-04-8|Q29207042}} (Dihydrat)
* {{CASRN|25094-02-4|Q82297357|KeinCASLink=1}} (Tetrahydrat)
* {{CASRN|7774-34-7|Q27163154}} (Hexahydrat)
* {{CASRN|22691-02-7|KeinCASLink=1|Q0}} (Hydrat)
| EG-Nummer        = 233-140-8
| ECHA-ID          = 100.030.115
| PubChem          = 5284359
| ChemSpider       = 23237
| DrugBank         = DB01164
| ATC-Code         = * {{ATC|A12|AA07}}
* {{ATC|B05|XA07}}
* {{ATC|G04|BA03}}
| Beschreibung     = farb- und geruchlose, [[Hygroskopie|hygroskopische]] Kristalle&nbsp;<ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Calciumchlorid|ZVG=1910|CAS=|Abruf=2017-02-18}}</ref>
| Molare Masse     = * 110,98 g·[[mol]]<sup>−1</sup> (wasserfrei)
* 147,02 g·mol<sup>−1</sup> (Dihydrat)
* 183,04 g·mol<sup>−1</sup> (Tetrahydrat)
* 219,08 g·mol<sup>−1</sup> (Hexahydrat)
| Aggregat         = fest
| Dichte           = * 2,15 g·cm<sup>−3</sup> (wasserfrei)<ref name="GESTIS" />
* 1,85 g·cm<sup>−3</sup> (Dihydrat)<ref name="GESTIS" />
* 1,83 g·cm<sup>−3</sup> (Tetrahydrat)<ref name="Richard C. Ropp" />
* 1,71 g·cm<sup>−3</sup> (Hexahydrat)<ref name="Richard C. Ropp" />
| Schmelzpunkt     = * 772 [[Grad Celsius|°C]] (wasserfrei)<ref name="GESTIS" />
* 260 °C (Monohydrat)<ref name="Richard C. Ropp">{{Literatur |Autor=Richard C. Ropp |Titel=Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds |Verlag=Newnes |Datum=2012 |ISBN=0-444-59553-8 |Seiten=54 |Online={{Google Buch | BuchID=yZ786vEild0C | Seite=54 }}}}</ref>
* 176&nbsp;°C (Dihydrat)<ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|Sigma|C3306|Name=Calcium chloride dihydrate, for molecular biology, ≥99%|Abruf=2017-05-01}}</ref>
* 45,5&nbsp;°C (Tetrahydrat)<ref name="Richard C. Ropp" />
* 30 °C (Hexahydrat)<ref name="Richard C. Ropp" />
| Siedepunkt       = 1670&nbsp;°C<ref name="GESTIS" />
| Dampfdruck       = 
| Löslichkeit      = gut in Wasser (740 g·l<sup>−1</sup> bei 20&nbsp;°C)<ref name="GESTIS" />
| CLH              = {{CLH-ECHA|ID=100.030.115|Name=Calcium chloride|Abruf=2016-02-01}}
| Quelle GHS-Kz    = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme  = {{GHS-Piktogramme|07}}
| GHS-Signalwort   = Achtung
| H                = {{H-Sätze|319}}
| EUH              = {{EUH-Sätze|-}}
| P                = {{P-Sätze|305+351+338}}
| Quelle P         = <ref name="GESTIS" />
| MAK              = 
| ToxDaten         = {{ToxDaten |Typ=LD50 |Organismus=Ratte |Applikationsart=oral |Wert=1000 mg·kg<sup>−1</sup> |Bezeichnung= |Quelle=<ref>{{ChemID|CAS=10043-52-4|Name=Calcium chloride anhydrous|Abruf=}}</ref> }}
}}

'''Calciumchlorid''' (auch ''Kalziumchlorid'') ist ein [[Chlorid]] des [[Erdalkalimetall]]s [[Calcium]] mit der Verhältnisformel CaCl<sub>2</sub>. Calcium liegt dabei in der [[Oxidationszahl|Oxidationsstufe]] +2 vor, [[Chlor]] hat die Oxidationsstufe&nbsp;−1.

== Geschichte ==
Um 1860 gelang den [[Chemiker]]n [[Robert Wilhelm Bunsen]] und [[Augustus Matthiessen]] die erste Reindarstellung des [[Chemisches Element|Elementes]] Calcium durch [[Schmelzelektrolyse]] von Calciumchlorid.

== Vorkommen ==
Calciumchlorid kommt in der Natur gelöst in [[Sole|Salzsolen]] vor.

Wasserhaltiges Calciumchlorid bildet die seltenen Minerale [[Sinjarit]] (Dihydrat) und [[Antarcticit]] (Hexahydrat). Das Anhydrid kommt als [[Hydrophilit]] vor.

== Gewinnung und Darstellung ==
Calciumchlorid wird aus [[Salzsäure]] und [[Calciumcarbonat]] hergestellt:

:<math>\mathrm{CaCO_3 + 2 \ HCl \longrightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O}</math>

Technisch wird Calciumchlorid als Abfallprodukt bei der [[Natriumcarbonat|Sodaherstellung]] nach dem [[Solvay-Verfahren]] – und zwar bei der Rückgewinnung des [[Ammoniak]]s aus dem dabei entstandenen [[Ammoniumchlorid]] – erhalten:

:<math>\mathrm{2 \ NH_4Cl + Ca(OH)_2 \longrightarrow 2 \ NH_3 + CaCl_2 + 2 \ H_2O}</math>

== Eigenschaften ==
Calciumchlorid ist ein [[Salze|Salz]]. Calcium und [[Chlor]] liegen aufgrund des großen [[Elektronegativität]]sunterschiedes [[ion]]isch vor. Die Bindung erfolgt somit über [[Elektrostatik|elektrostatische]] Wechselwirkungen. Calciumchlorid bildet farblose Kristalle, die eine verzerrte [[Rutil-Struktur]] ausbilden ([[Orthorhombisches Kristallsystem|orthorhombisch]], {{Raumgruppe|Pnnm|lang}}).<ref>A.K. van Bever, W. Nieuwenkamp: ''Die Kristallstruktur von Calciumchlorid, CaCl<sub>2</sub>''. In: Zeitschrift für Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie, 1935, ''90'', S.&nbsp;374–376.</ref>

Calciumchlorid bildet in Reinform farblose [[Kristall]]e und ist in wasserfreiem Zustand stark [[Hygroskopie|hygroskopisch]]. Es nimmt leicht [[Wasser]] aus der Umgebung auf und bildet dabei einen [[Hydrat]]-[[Komplex (Chemie)|Komplex]]. Es sind mehrere kristalline Hydrate bekannt. Das Dihydrat kristallisiert [[Orthorhombisches Kristallsystem|orthorhombisch]] in der {{Raumgruppe|Pbcn|lang}} mit den [[Gitterparameter]]n ''a'' = 5,893&nbsp;[[Ångström (Einheit)|Å]], ''b'' = 7,469&nbsp;Å und ''c'' = 12,07&nbsp;Å.<ref>A. Leclaire, M.M. Borel: ''Le dichlorure de calcium dihydrate.'' In: ''[[Acta Crystallographica]]'', B33, 1977, S.&nbsp;1608–1610, [[doi:10.1107/S0567740877006645]].</ref> Das Tetrahydrat ist [[Polymorphie (Stoffeigenschaft)|polymorph]]. Die α-Form kristallisiert [[Triklines Kristallsystem|triklin]], Raumgruppe {{Raumgruppe|P-1|kurz}}, mit den Gitterparametern ''a'' = 6,593&nbsp;Å, ''b'' = 6,367&nbsp;Å, ''c'' = 8,561&nbsp;Å, ''α'' = 97,83°, ''β'' = 93,5° und ''γ'' = 110,6°.<ref>A. Leclaire, M.M. Borel: ''Liaisons hydrogene et coordination du calcium dans les cristaux de CaCl<sub>2</sub>·4 H<sub>2</sub>O α.'' In: ''Acta Crystallographica'', B35, 1979, S.&nbsp;585–588, [[doi:10.1107/S0567740879004209]].</ref> Die β-Form hat eine [[Monoklines Kristallsystem|monokline]] Struktur mit der Raumgruppe {{Raumgruppe|P21/c|kurz}}, Gitterparameter ''a'' =8,923&nbsp;Å, ''b'' = 10,22&nbsp;Å, ''c'' = 12,79&nbsp;Å und ''β'' = 114,7°.<ref>A. Leclaire, M.M. Borel: ''La forme β du dichlorure de calcium tetrahydrate.'' In: ''Acta Crystallographica'', B34, 1978, S.&nbsp;900–902, [[doi:10.1107/S0567740878004288]].</ref> Die γ-Form des Tetrahydrats kristallisiert ebenfalls monoklin in der Raumgruppe {{Raumgruppe|P21/c|kurz}} mit den Gitterparametern ''a'' = 6,139&nbsp;Å, ''b'' = 7,667&nbsp;Å, ''c'' = 8,901&nbsp;Å und ''β'' = 111,0°.<ref>A. Lecklaire, M.M. Borel, J.C. Monier: ''La forme γ du dichlorure de calcium tétrahydraté.'' In: ''Acta Crystallographica'', B36, 1980, S.&nbsp;2757–2759, [[doi:10.1107/S0567740880009909]].</ref> Das Hexahydrat hat eine [[Trigonales Kristallsystem|trigonale]] Struktur, Raumgruppe {{Raumgruppe|P321|kurz}} mit den Gitterparametern ''a'' = 7,876&nbsp;Å und ''c'' = 8,561.<ref>P.A. Agron, W.R. Busing: ''Calcium and strontium dichloride hexahydrates by neutron diffraction.'' In: ''Acta Crystallographica'', C42, 1986, S.&nbsp;141–143, [[doi:10.1107/S0108270186097007]].</ref> Es sind auch entsprechende Komplexe mit [[Ammoniak]] bekannt (CaCl<sub>2</sub>·n (NH<sub>3</sub>) mit n=1,2,4,8).<ref>S. Westman, P.-E. Werner, T. Schuler, W. Raldow: ''X-Ray Investigations of Ammines of Alkaline Earth Metal Halides. I. The Structures of CaCl<sub>2</sub>(NH<sub>3</sub>)<sub>8</sub>, CaCl<sub>2</sub>(NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub> and the Decomposition Product CaClOH.'' In: ''[[Acta Chemica Scandinavica]]'', 35A, 1981, S.&nbsp;467–472, [[doi:10.3891/acta.chem.scand.35a-0467]].</ref>

Das wasserfreie Calciumchlorid löst sich in Wasser [[exotherm]].

Die Verbindung bildet mit [[Methanol]] und [[Ethanol]] bei Raumtemperatur stabile [[Solvat]]e. Mit Methanol wurden Solvate der Stöchiometrie 1:2, 1:3, 1:4, 1:6 und 1:8 bezogen auf Calciumchlorid und mit Ethanol Solvate der Stöchiometrie 1:2, 1:3, 1:4 und 1:6 bezogen auf Calciumchlorid hergestellt und charakterisiert.<ref name="Talas">Korhammer, K.; Mihaly, J.; Balint, S.; Trif, L.; Vass, A.; Tompos, A.; Talas, E.: ''Reversible formation of alcohol solvates and their potential use for heat storage'' in [[J. Therm. Anal. Calorim.]] 138 (2019) 11–33, {{DOI|10.1007/s10973-019-08090-2}}.</ref>

== Reaktionen ==
{{Anker|Hexahydrat}}Wasserfreies Calciumchlorid reagiert mit Wasser unter Bildung eines Hexahydrat-Komplexes und starker Wärmeentwicklung ([[exotherm|exotherme Reaktion]] mit ΔH < 0):

:<math>\mathrm{CaCl_2 + 6 \ H_2O \longrightarrow CaCl_2 \cdot 6 \ H_2O} + \Delta H</math>

Das Auflösen des Hexahydrat-Komplexes in Wasser führt im Gegensatz zu wasserfreiem Calciumchlorid zu einer starken Abkühlung ([[endotherme Reaktion]]). Beide Calciumchlorid-Formen sind zudem gut löslich in [[Ethanol]]. Das im Hexahydrat gebunde [[Kristallwasser]] ist nur locker gebunden und entweicht schon beim Erhitzen auf 30&nbsp;°C, das Calciumchlorid löst sich dann im eigenen Kristallwasser. Grundsätzlich lässt sich Calciumchlorid bei etwa 220&nbsp;°C zum Großteil entwässern, dazu reicht ein Backofen. Allerdings ist dabei Vorsicht geboten, da das wässrige Calciumchlorid bei zu schnellem Aufheizen u.&nbsp;a. Salzsäuredämpfe (Chlorwasserstoff) entwickelt.<ref>{{Internetquelle |url=http://anorganik.chemie.vias.org/calciumchlorid_luftentfeuchter.html |autor=Hans Lohninger |titel=Calciumchlorid als Luftentfeuchter |werk=anorganik.chemie.vias.org |datum=2013-08-08 |sprache=de |abruf=2023-03-26}}</ref> Um komplett wasserfreies Calciumchlorid zu erhalten, muss die Lösung bis zur Schmelztemperatur 772&nbsp;°C erwärmt werden.

[[Datei:cacl2 2h2o.PNG|mini|links|230px|Abspaltung von Kristallwasser bei CaCl<sub>2</sub>·2 H<sub>2</sub>O in der [[Differential-Thermoanalyse]]]]
<div style="clear:left;"></div>

== Verwendung ==

=== Im Labor ===
Wasserfreies Calciumchlorid ist aufgrund seiner [[Hygroskopie]] ein wichtiges [[Trocknungsmittel]] im Labor, beispielsweise im [[Exsikkator (Chemie)|Exsikkator]], und in der [[Technische Chemie|technischen Chemie]] für [[Gas]]e und Flüssigkeiten.

Darüber hinaus wird es als [[Streusalz]] ([[Auftaumittel]]) sowie als Hexahydrat zur Herstellung von [[Kältemischung]]en verwendet.
=== Im Bauwesen ===
[[Datei:Calcium chloride on a dirt road.jpg|mini|Hier wurde Calciumchlorid eingesetzt, um die Fahrbahn einer unbefestigten Straße zu festigen, zu erkennen an der nass erscheinenden Oberfläche.]]
Anwendungsfelder im Bauwesen sind die [[Luftentfeuchter|Trocknung von Wohnräumen]], der Einsatz als [[Frostschutzmittel]], als [[Beschleuniger (Betonzusatzmittel)|Abbindebeschleuniger]] im [[Beton]] sowie als Staubbindemittel (zum Beispiel auf Baustellen und als [[Verdämmung|Besatz]] bei Sprengarbeiten). Die Verwendung von Calciumchlorid als Abbindebeschleuniger in Beton wurde in Deutschland wegen der korrosiven Wirkung des Chlorids auf die [[Bewehrung#Bewehrungen im Bauwesen|Eisenarmierung]] 1963 verboten.<ref name="books-My4eBAAAQBAJ-263">Jochen Stark: ''Dauerhaftigkeit von Beton.'' Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-35278-2, S.&nbsp;263 ({{Google Buch |BuchID=My4eBAAAQBAJ |Seite=263}}).</ref>

Dem Füllwasser von betonierten Schwimmbecken wird Calciumchlorid zugesetzt, um die [[Wasserhärte]] zu erhöhen und nach dem [[Prinzip vom kleinsten Zwang]] die [[Betonerosion]] durch Lösung von Calciumverbindungen aus dem Beton zu reduzieren.

Außer als Frostschutzmittel wird die größte Menge Calciumchlorid zum Binden von Sand und Staub auf unbefestigten Straßen eingesetzt. Da es stark [[hygroskopisch]] ist, zieht eine auf der Straße aufgebrachte konzentrierte Calciumchloridlösung Feuchtigkeit an und unterdrückt den Abtrag des Straßenstaubs. Die Straßenoberfläche muss seltener eingeebnet und die Oberfläche seltener erneuert werden.<ref>{{cite web |title=Dust: Don't Eat It! Control It! |work=Road Management & Engineering Journal |publisher=US Roads (TranSafety Inc.) |date=1998-06-01 |url=http://www.usroads.com/journals/rmej/9806/rm980603.htm |accessdate=2006-08-09 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20071029131300/http://www.usroads.com/journals/rmej/9806/rm980603.htm |archivedate=2007-10-29 |offline=yes }}</ref>

=== In der Medizin ===
Medizinisch wird Calciumchlorid bei Calciummangelzuständen, insbesondere im Rahmen der [[Bluttransfusion]] citrathaltiger [[Erythrozyten-Konzentrat]]e, eingesetzt oder dient als Notfallmedikament zur Behandlung einer schweren [[Hyperkaliämie]].<ref>{{cite web|title = European-Resuscitation-Council-Guidelines-2021: Cardiac Arrest in special circumstances|url = https://cprguidelines.eu/assets/guidelines/European-Resuscitation-Council-Guidelines-2021-Ca.pdf}}</ref>

=== In der Lebensmittelindustrie ===
{{Anker|E509}}Die Lebensmittelindustrie verwendet es als [[Komplexbildner]], [[Geschmacksverstärker]] und [[Stabilisator (Chemie)|Stabilisator]] (unter anderem bei der [[Trinkwasseraufbereitung]]). Es ist in der [[Europäische Union|EU]] als [[Lebensmittelzusatzstoff]] ''E&nbsp;509'' zugelassen. Die tägliche Aufnahmemenge wird mit 160–345&nbsp;mg angenommen.<ref>Calcium Chloride SIDS Initial Assessment Profile, UNEP Publications, SIAM 15, Boston, 22–25 October 2002, pp. 13–14.</ref>

Als [[Festigungsmittel]] wird es Dosengemüse und aufgeschnittenen Früchten zugesetzt. Ebenfalls dient es zur [[Denaturierung (Biochemie)|Gerinnung]] von [[Protein|Eiweißen]] in der Lebensmittelherstellung, zum Beispiel bei der Produktion von [[Käse]], [[Tofu]] oder künstlichem Kaviar.<ref>{{cite web|title = Apple Caviar Technique|work = StarChefs Studio|publisher = StarChefs.com|date = 2004-04| url = https://www.starchefs.com/events/studio/techniques/FAdria/index.shtml|accessdate = 2006-08-09}}</ref> Bei der [[Käseherstellung]] wird Calciumchlorid manchmal der Milch zugesetzt, um die Eigenschaften des ausgefällten [[Kasein]]s zu verbessern.

In [[Sportgetränk]]en dient es als Calcium-Lieferant ([[Elektrolyt]]).

Aufgrund des salzigen Geschmacks kann es [[Speisesalz]] in [[Salzgurken]] und [[Sauergemüse]] ersetzen.

Beim [[Bierbrauen]] wird Calciumchlorid verwendet, um die Nicht-Karbonathärte des Brauwassers zu erhöhen und den pH-Wert zu senken, bzw. die Restalkalität zu senken. Hierdurch wird eine bessere Enzymaktivität beim Maischprozess erreicht.

Calciumchlorid wird zur Oberflächenbehandlung von Obst eingesetzt. Äpfel werden in der späten Wachstumsphase behandelt, um die Mangelkrankheit [[Stippe (Apfel)|Stippe]] und andere Beeinträchtigungen zu vermeiden.<ref>"Cork Spot and Bitter Pit of Apples", Richard C. Funt and Michael A. Ellis, Ohioline.osu.edu/factsheet/plpath-fru-01</ref>

Unter Ausnutzung der [[Exothermie|exothermen]] [[Hydratation]] bei der Reaktion mit Wasser findet Calciumchlorid Einsatz zur Erwärmung von Fertiggetränken.

In der Molekularbiologie dient es zur Herstellung [[Kompetenz (Bakterien)|kompetenter Zellen]]. Calciumionen verändern hierbei die [[Permeabilität (Materie)|Permeabilität]] der Zellmembran und steigern so das Aufnahmepotenzial der Zelle für [[Desoxyribonukleinsäure|DNS]].

=== Aquaristik ===
In der [[Meerwasseraquaristik]] wird Calciumchlorid genutzt, um den Calciumgehalt zu erhöhen.

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{NaviBlock
|Navigationsleiste Calciumhalogenide
|Navigationsleiste Erdalkalimetallchloride
}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4147171-4|LCCN=sh85018781}}

[[Kategorie:Chlorid]]
[[Kategorie:Calciumverbindung]]
[[Kategorie:Arzneistoff]]
[[Kategorie:Trockenmittel]]
[[Kategorie:Lebensmittelzusatzstoff (EU)]]