Chlorure de calcium
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2008-07-17T08:42:33Z
Sensonet2
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/* Références */ +[[Catégorie:Additif alimentaire]]
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|+ <font size="+1">'''Propriétés'''</font>
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|align="center" colspan="2" | [[Image:calcium chloride.jpg|250px]]
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'''Général'''
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| Nom :
| chlorure de calcium (II)
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| Autres noms :
| dichlorure de calcium
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| [[Formule chimique]] || CaCl<sub>2</sub>
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| Apparence || solide blanc ou incolore
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| Structure cristalline || structure TiO<sub>2</sub> déformée
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'''Propriétés physiques'''
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| [[Masse moléculaire]] || 110,99 g/mol (anhydre)<br/> 147,02 g/mol dihydraté<br/> 219,08 g/mol hexahydraté
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| [[Température de fusion]]
| 1055 [[kelvin|K]] (782°C [[Degré Celsius|°C]])
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| [[Température d'ébulition]]
| >1870 [[kelvin|K]] (1600°C [[Degré Celsius|°C]])
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| [[Densité]]
| 2,15×10³ [[kilogramme|kg]]/[[mètre|m]]³<br/> anhydre<br/>1,84×10³ [[kilogramme|kg]]/[[mètre|m]]³<br/> dihydraté<br/>1,71×10³ [[kilogramme|kg]]/[[mètre|m]]³<br/> hexahydraté
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| [[Solubilité]] dans l'[[eau]] || 74,9 [[Gramme|g]] dans 100 ml d'eau (20°C)
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| [[Température d'auto-inflammation]] || NA
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| [[Point d'éclair]] || NA
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| [[Limites d'explosivité dans l'air]]
| NA
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'''Thermochimie'''
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| [[Enthalpie standard de formation|Δ<sub>f</sub>H<sup>0</sup><sub>gas</sub>]]
| ? [[joule (unité)|kJ]]/[[Mole (unité)|mol]]
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| Δ<sub>f</sub>H<sup>0</sup><sub>liquide</sub>
| ? kJ/mol
|-----
| Δ<sub>f</sub>H<sup>0</sup><sub>solide</sub>
| ? kJ/mol
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| [[Entropie molaire standard|S<sup>0</sup><sub>gaz, 1 bar</sub>]]
| ? J/mol·K
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| S<sup>0</sup><sub>liquide, 1 bar</sub>
| ? J/mol·K
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| S<sup>0</sup><sub>solid</sub> || ? J/mol·K
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! colspan="2" bgcolor="#FFDEAD" |
'''Précautions'''
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| Ingestion ||
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| Inhalation ||
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| Peau ||
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| Yeux || irritant
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| Autre infos : ||
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! colspan="2" bgcolor="#FFDEAD" | <font size="-1">Unités du [[Système international|SI]] & [[conditions normales de température et de pression|CNTP]], sauf indication contraire.</font>
|}
Le '''chlorure de calcium''', est un [[sel (chimie)|sel]] de [[calcium]]. C'est un produit [[anhydre]] et il est recherché pour ses qualités exothermiques. Sa [[formule chimique]] est CaCl<sub>2</sub>, Il est déliquescent et très [[solubilité|soluble]] dans l'[[eau]]. C'est un sel [[État solide|solide]] à la [[température]] ambiante, qui se comporte comme un sel d'[[halogénure]] typique, avec notamment une bonne [[conductivité électrique]] à l'état [[liquide]] et des [[liaison chimique|liaisons chimiques]] [[liaison ionique|ioniques]]. Il est notamment utilisé dans des unités de [[réfrigération]], pour le salage des routes par grands froids, ou dans les [[ciment]]s. Il peut être obtenu directement à partir de la [[craie]], mais il est également produit en grandes quantités comme produit secondaire de [[réaction chimique|réactions]] mises en œuvre dans le [[procédé Solvay]]. C'est un matériau très [[hygroscopique]] qui doit donc être conservé dans des récipients bien fermés.
== Propriétés chimiques ==
Le chlorure de calcium peut servir de réservoir d'[[ion]]s [[calcium]] en solution, par exemple pour séparer une autre ion par [[précipitation]] en utilisant le fait que de nombreux sels de calcium sont insolubles. La réaction suivante permet par exemple de séparer les ions [[phosphate]]s en solution :
3 CaCl<sub>2</sub>(aq) + 2 [[phosphate de potassium|K<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>]](aq) → [[phosphate de calcium|Ca<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>]](s) + 6 [[chlorure de potassium|KCl]](aq)
Le chlorure de calcium fondu peut être [[électrolyse|électrolysé]] pour obtenir du [[calcium]] [[métal]] :
CaCl<sub>2</sub>(l) → Ca(s) + [[dichlore|Cl<sub>2</sub>]](g)
On peut le trouver dans la craie directement.
== Préparation ==
Le chlorure de calcium est un produit secondaire de la fabrication de [[carbonate de sodium]] par le [[procédé Solvay]]. Il peut également être préparé en faisant réagir de l'[[acide chlorhydrique]] et du [[carbonate de calcium]] :
[[carbonate de calcium|CaCO<sub>3</sub>]](s) + 2 [[acide chlorhydrique|HCl]](aq) → CaCl<sub>2</sub>(aq) + [[eau|H<sub>2</sub>O]](l) + [[dioxyde de carbone|CO<sub>2</sub>]](g)
Quelle que soit la technologie de production utilisée, le chlorure de calcium se trouve sous forme liquide trop diluée (environ 15 %) pour être transportée de manière économique. Afin de rendre le produit plus économique dans son transport, il peut subir différentes phases de concentration.
Ces opérations sont réalisées par un chauffage vers 180°C sous vide via des évaporateurs à plusieurs effets pour atteindre des concentrations voisines de 75 %.
On atteint les concentrations commerciales proches de:
# 33 % (CaCl2 6 H<sub>2</sub>0 dilué - densité 1,33 - température de cristallisation - 30 °C)
# 42 % (CaCl2 6 H<sub>2</sub>0 dilué - densité 1,41 - température de cristallisation + 18 °C)
# 77 - 82 % (CaCl2 2 H<sub>2</sub>0 sous forme de paillettes, pellets ou poudres - température de cristallisation + 180 °C)
# > 96% (CaCl2 0 H<sub>2</sub>0 sous forme de paillettes, pellets ou poudres - température de cristallisation > 180 °C)
C'est dans une majorité des cas le rapport prix de transport/prix de produit qui va déterminer la forme utilisée.
Dans une immense majorité des cas, le chlorure de calcium est utilisé sous sa forme liquide.
== Utilisations ==
Des millions de [[Tonne (unité)#Unité de masse|tonne]]s de chlorure de calcium sont produites annuellement aux seuls [[États-Unis d’Amérique|USA]]. En [[1990]], son cours était de 182[[$]] par tonne. C'est un composé qui possède de nombreuses applications :
* Du fait de son caractère très hygroscopique, il peut être utilisé pour sécher l'air, d'autres gaz ou des liquides [[composé organique|organiques]]. Lorsqu'il absorbe l'eau ou la vapeur d'eau de la substance à sécher, il se transforme en [[saumure]] :
:CaCl<Sub>2</sub> + 2 H<Sub>2</sub>O → CaCl<Sub>2</sub>·2H<Sub>2</sub>O
:Le processus de dissolution du chlorure de calcium est très [[exothermique]] et des [[température]]s supérieures à 60°C peuvent être atteintes rapidement. L'ingestion de pastilles de chlorure de calcium peut donc occasionner de graves [[brûlure]]s.
* Du fait de la [[Transfert thermique|chaleur]] émise lors du processus de dissolution, le chlorure de calcium peut être utilisé pour faire fondre de la [[glace]]. Au contraire du chlorure de sodium, il n'est pas nocif pour le [[sol (pédologie)|sol]] et les [[plante]]s. Il peut également agir à des températures plus basses que le [[chlorure de sodium]]. Pour cet usage, il se présente sous la forme de petites boules de quelques [[millimètre]]s de [[diamètre]] (comme sur la [[photo]] au début de la page).
* Il est utilisé lors du mélange du [[béton]] pour accélérer la prise et le rendre plus [[dureté|dur]].
* Il est utilisé sur certaines [[autoroute]]s pour fixer la [[poussière]] : en réagissant avec l'humidité de l'air, il permet de maintenir une fine couche liquide à la surface de la chaussée ce qui maintient la poussière.
* Le chlorure de calcium a un goût amer. Il est ajouté aux aliments cuisinés industriellement pour augmenter la dureté cellulaire de la nourriture, comme par exemple dans les [[cornichon]]s, [[olive]]s, compotes de [[pomme]]s, haricot-princesse en bocaux.
* Il est aussi utilisé en biologie moléculaire, celui ci permet en effet de rendre des bactéries compétentes en dégradant leurs lipopolysaccharides de surface. Il les rend ainsi apte à la transformation par un vecteur.
*Il peut également être utilisé en alimentaire ([[numéro E]]509), notamment pour solidifier les [[alginate]]s, gélifiant.
*Les solutions de CaCl<sub>2</sub> ont la propriété de rendre les parois cellulaires de certaines bactéries plus poreuses (notamment [[E. coli]]). Cela en fait un produit utilisé en laboratoire dans la recherche génétique.
== Sécurité ==
Le chlorure de calcium est irritant. Il doit être manipulé avec des gants. Il est relativement sans danger à manipuler, mais il ne doit pas être ingéré. Comme il réagit de manière exothermique avec l'eau, il peut occasionner des brûlures de la [[bouche]] ou de l'[[œsophage]].
R : 36 (irritant pour les yeux)
S : 23 (ne pas respirer les vapeurs (termes appropriés à indiquer par le fabriquant))
S : 24 (éviter le contact avec la peau)
== Références ==
# N. N. Greenwood, A. Earnshaw, ''Chemistry of the Elements'', 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
# ''Handbook of Chemistry and Physics'', 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
# [http://www.dow.com/webapps/lit/litorder.asp?filepath=calcium/pdfs/noreg/173-01534.pdf&pdf=true Calcium Chloride Handbook from Dow Chemical (pdf 1.6MB)]
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