معرفی کلرید کلسیم

کلسیم کلرید چیست؟

کلرید کلسیم که با نام‌های «دی‌کلرید کلسیم» و E509 نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب غیرآلی است که در دسته‌ی نمک‌ها قرار می‌گیرد. در دمای اتاق، بی‌رنگ بوده و به‌خوبی در آب حل می‌شود. این ماده کاربردهای گسترده‌ای دارد؛ از یخ‌زدایی هواپیماها و پوشش سطوح جاده‌ها گرفته تا افزودنی در مواد غذایی.

قبل از شروع

کلرید کلسیم از کجا بخرم؟

شرکت بهبود شیمی به عنوان یکی از واردکنندگان کلرید کلسیم گرید غذایی و صنعتی، این محصول را در بسته‌بندی‌های 25 کیلوگرمی به همراه آنالیزو قیمت و کیفیت مناسب از چین وارد می‌کند. جهت خرید عمده کلسیم کلرید با کارشناسان فروش ما در تماس باشید.

خرید کلرید کلسیم

کلرید کلسیم در کشاورزی

در اروپا، آفریقا و آسیا، محلول کلرید کلسیم CC Farm توسط کشاورزان استفاده می‌شود. این محلول حلالیت بالایی در آب دارد و کلسیم و کلرید موجود در آن به راحتی در دسترس گیاهان قرار می‌گیرد. کاربردهای این محصول در کشاورزی شامل موارد زیر است:

• به عنوان منبع کلسیم محلول در آب برای تهیه کودهای مایع و آبیاری تغذیه‌ای (fertigation)
• غوطه‌وری میوه‌ها در آب شست‌وشو برای جذب سریع کلسیم و کاهش بیماری‌های ذخیره‌سازی
• به عنوان نمک اسیدی‌کننده برای کاهش اختلاف کاتیون-آنیون غذایی (DCAD) در خوراک دام و پیشگیری از تب شیر
• افزودن به آب آشامیدنی مرغ‌ها برای تأمین کلسیم مورد نیاز استخوان و پوسته تخم‌مرغ و بهبود تعادل مواد معدنی و نمک‌ها
• به عنوان افزودنی به کود دامی برای کاهش pH و کاهش تبخیر آمونیاک

کاربرد در آمریکای شمالی

محلول کلسیم مایع Hi-Cal
محلول Hi-Cal یک محلول شفاف و کاملاً محلول در آب است. این محصول علاوه بر تأمین کلسیم، می‌تواند با محلول‌های حاوی نیتروژن، پتاسیم و ریزمغذی‌ها ترکیب شود و در تغذیه گیاهان مختلف به کار رود.

• مناسب برای کشت بادام‌زمینی، پیاز، گندم، ذرت، خربزه، پنبه و سیب‌زمینی
• قابل استفاده برای تغذیه علوفه دام‌ها و اصلاح خاک‌های آسیب‌دیده از سدیم و خاک‌های متراکم

محلول کلسیم و نیتروژن N-Cal

N-Cal ترکیبی مایع از کلسیم و نیتروژن است که تحقیقات نشان داده حلالیت بالایی دارد و جذب نیتروژن را بهینه می‌کند.

• به عنوان مکمل غذایی برای محصولات کشاورزی با عملکرد و کیفیت بالا
• اصلاح خاک‌های آسیب‌دیده از سدیم و تأمین کلسیم و نیتروژن برای رشد و بازسازی محصولات

Cor-Clear Calcium Nutrient

محلول Cor-Clear به عنوان مکمل کلسیم برگی برای کشت سیب، گیلاس، انگور، هلو و گلابی استفاده می‌شود و در آب محلول است. این محلول با بیشتر سموم و قارچ‌کش‌ها سازگار است و رشد شاخه‌ها و تغذیه کلسیم را تسهیل می‌کند.

Sodex Turf Nutrient

این محلول شامل کلسیم و نیتروژن است و برای پرورش و نگهداری چمن گلف استفاده می‌شود.

• کاهش سطح سدیم در خاک برای بهبود بافت و نفوذپذیری آب
• تأمین کلسیم برای افزایش مقاومت به تنش و بیماری
• کمک به حفظ سبزی و سلامت چمن

کلرید کلسیم در صنایع غذایی

راه اصلی عملکرد کلسیم کلرید در مواد غذایی، واکنش با پکتین دیواره سلولی گیاهان است. پکتین یک ماده طبیعی است که به حفظ ساختار و سفتی میوه‌ها و سبزیجات کمک می‌کند. وقتی کلرید کلسیم به این مواد غذایی اضافه می‌شود، با مولکول‌های پکتین پیوند می‌زند، که باعث تقویت دیواره سلولی و حفظ سفتی و بافت غذا می‌شود. این تعامل برای بسیاری از فرایندهای صنایع غذایی مانند کنسرو کردن، ترشی‌سازی و تولید پنیر اهمیت دارد.

کاربردهای رایج کلرید کلسیم در غذا

۱. نگهداری مواد غذایی

یکی از مهم‌ترین نقش‌های کلرید کلسیم در غذا، استفاده آن در نگهداری مواد غذایی، به‌ویژه محصولات کنسروی و شیشه‌ای است. کلرید کلسیم به حفظ سفتی میوه‌ها و سبزیجات در طول فرآیند کنسرو کردن کمک می‌کند و از نرم شدن بیش از حد آنها جلوگیری می‌کند.

مثلاً وقتی یک قوطی لوبیا سبز باز می‌کنید، ممکن است متوجه شوید که لوبیاها حتی پس از ماه‌ها حفظ، سفت و ترد باقی مانده‌اند. دلیل آن افزودن کلرید کلسیم برای جلوگیری از نرم شدن لوبیا در طی فرآیند کنسرو است. همین اصل در مورد سایر سبزیجات مانند خیار و گوجه‌فرنگی که معمولاً با کلرید کلسیم ترشی یا کنسرو می‌شوند نیز صدق می‌کند.

۲. بهبود بافت در غذاهای کنسروی

علاوه بر نقش نگهدارنده، کلرید کلسیم بافت غذاهای کنسروی را نیز بهبود می‌بخشد. وقتی به مواد غذایی مانند مربا، رب گوجه یا ترشی‌ها اضافه می‌شود، به حفظ سفتی و ساختار غذا کمک می‌کند و از له شدن آن پس از مدت طولانی نگهداری جلوگیری می‌کند. بدون این ترکیب، غذا بافت مطلوب خود را از دست می‌دهد و میوه‌ها و سبزیجات به‌طور طبیعی در طول فرآوری نرم می‌شوند.

۳. ترشی‌سازی

در فرآیند ترشی‌سازی، کلرید کلسیم به عنوان عامل سفت‌کننده عمل می‌کند. به عنوان مثال، از نرم شدن یا خیس شدن خیار در طی فرآیند ترشی جلوگیری می‌کند. کلسیم موجود در کلرید کلسیم با پکتین دیواره سلولی خیار واکنش می‌دهد و بافت آن را سفت و ترد نگه می‌دارد که برای ایجاد ترشی با کیفیت ضروری است.

۴. کلرید کلسیم در پنیر

کلرید کلسیم نقش مهمی در تولید پنیر دارد. وقتی به شیر اضافه می‌شود، به بازگرداندن تعادل کلسیم که در طی پاستوریزاسیون کاهش یافته کمک می‌کند. حضور کلسیم کلرید در فرآیند انعقاد شیر باعث تشکیل لخته محکم‌تر می‌شود که برای تولید پنیر ضروری است و همچنین بازده پنیر را افزایش می‌دهد.

بدون کلرید کلسیم، تولید پنیرهایی مانند چدار یا موزارلا با بافت مطلوب دشوار می‌شود و لخته‌ها ممکن است برای شکل‌گیری ضعیف باشند.

۵. نوشیدنی‌های ورزشی و سایر نوشیدنی‌ها

کلسیم کلرید علاوه بر کاربرد در نگهداری و بهبود بافت غذا، در برخی نوشیدنی‌ها، به ویژه نوشیدنی‌های ورزشی نیز استفاده می‌شود. این ترکیب با تأمین یون‌های کلسیم به بازسازی الکترولیت‌های بدن کمک می‌کند و سطح هیدراتاسیون بدن را حفظ می‌کند. هرچند مقدار استفاده کم است، اما کلسیم کلرید به بهبود طعم نوشیدنی‌ها و همچنین تأمین فواید سلامتی کمک می‌کند.

۶. کلرید کلسیم در خیار شور

در تولید خیار شور، کلرید کلسیم (CaCl₂) به عنوان عامل سفت‌کننده استفاده می‌شود.

نحوه عملکرد:

• خیار دارای پکتین در دیواره سلولی است.
• کلسیم موجود در کلسیم کلرید با پکتین واکنش می‌دهد و پیوندهای قوی‌تری بین سلول‌ها ایجاد می‌کند.
• نتیجه این واکنش، حفظ سفتی و تردی خیار در طول فرآیند ترشی‌سازی است و از نرم شدن یا له شدن خیار جلوگیری می‌کند.

مزیت‌ها:

• خیار شور سفت و ترد باقی می‌ماند
• ظاهر و بافت محصول بهبود می‌یابد
• کیفیت ترشی در طول نگهداری حفظ می‌شود

ممکن است بپرسید چرا کلرید کلسیم اغلب نسبت به سایر نمک‌ها مانند کلرید سدیم (نمک خوراکی) یا کلرید پتاسیم انتخاب می‌شود. در اینجا چند دلیل کلیدی آورده شده است:

1. عامل سفت‌کننده قوی‌تر
   کلسیم کلرید برخلاف سایر نمک‌ها، اثر قوی‌تری در سفت کردن ساختار میوه‌ها، سبزیجات و پنیرها دارد. توانایی آن در ایجاد پیوند متقابل با مولکول‌های پکتین باعث می‌شود گزینه مؤثری برای حفظ بافت در غذاهای کنسروی و ترشی باشد.
2. حلالیت بالاتر
   کلرید کلسیم به‌خوبی در آب حل می‌شود، بنابراین به راحتی در محصولات غذایی حل شده و به طور یکنواخت توزیع می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود در مراحل فرآوری غذا، مزایای نگهداری و حفظ بافت به طور یکسان در کل محصول اعمال شود.
3. محتوای سدیم کمتر
   کلرید کلسیم نسبت به نمک خوراکی، سدیم بسیار کمتری دارد و بنابراین جایگزین مناسبی برای افرادی است که باید مصرف سدیم خود را کاهش دهند، اما همچنان می‌خواهند بافت غذا حفظ شود. این موضوع به ویژه برای غذاهای فرآوری‌شده اهمیت دارد، زیرا امکان ارائه گزینه‌های کم‌سدیم بدون کاهش کیفیت یا سفتی غذا را فراهم می‌کند.

مقایسه کلرید کلسیم با سایر نمک‌ها در غذا

فواید و ایمنی کلرید کلسیم در مواد غذایی

کلسیم کلرید هنگام استفاده در تولید مواد غذایی مزایای متعددی دارد، اما مانند هر افزودنی دیگری، باید در مقادیر مناسب استفاده شود. اگر به درستی مصرف شود، برای مصرف ایمن است، اما مصرف بیش از حد آن ممکن است منجر به عوارض جانبی منفی مانند ناراحتی گوارشی یا افزایش سطح کلسیم در بدن شود. با این حال، مقادیر استفاده شده در فرآوری مواد غذایی معمولاً بسیار کم است و کاملاً مطابق با راهنمای ایمنی تعیین‌شده توسط مراجع بهداشتی می‌باشد.

مهم است به یاد داشته باشیم که کلرید کلسیم یک ماده GRAS (به‌طور عمومی ایمن شناخته شده) است و به‌طور گسترده برای ایمنی مصرف آزمایش شده است. این ماده اغلب در محصولاتی استفاده می‌شود که به‌طور کامل برای ایمنی مصرف‌کننده ارزیابی شده‌اند.

کاربرد کلسیم کلرید در صنعت

کلرید کلسیم (CaCl₂) در صنایع مختلف کاربردهای مهمی دارد:

• ساختمان‌سازی: به عنوان شتاب‌دهنده بتن عمل می‌کند، فرآیند گیرش بتن را تسریع می‌کند و در هوای سرد از آسیب ناشی از یخ‌زدگی جلوگیری می‌کند.
• صنعت غذا: به عنوان عامل سفت‌کننده در سبزیجات و میوه‌های کنسروی و همچنین به عنوان لخته‌کننده در تولید پنیر استفاده می‌شود.
• یخ‌زدایی: با کاهش نقطه انجماد آب، برای یخ‌زدایی جاده‌ها و پیاده‌روها مفید است.
• جذب رطوبت (Desiccant): رطوبت را جذب می‌کند و برای خشک کردن گازها و مایعات و همچنین حفاظت از کالاهای حساس به رطوبت در حمل‌ونقل مناسب است.
• کاربردهای محیط‌زیستی: در تصفیه آب و به عنوان لخته‌کننده در فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شود.

این کاربردها نشان‌دهنده تنوع و اهمیت کلسیم کلرید در صنایع مدرن است.

اکنون به برسی تخصص کاربردهای این ماده در صنایع مختلف خواهیم پرداخت.

کاربرد کلرید کلسیم در بتن:

• کلرید کلسیم در بتن به عنوان شتاب دهنده:

می‌تواند گیرش اولیه و سخت شدن بتن را به ویژه در شرایط آب و هوایی سرد تسریع کند. می‌تواند زمان پخت را کاهش دهد و مقاومت اولیه بتن را افزایش دهد. اما نباید در میلگرد فولادی استفاده شود، زیرا می‌تواند باعث خوردگی ان شود.

• کلسیم کلرید در بتن به عنوان عامل خشک‌کننده:

می‌تواند رطوبت هوا و مخلوط بتن را جذب کند و محتوای آب و فعالیت آب بتن را کاهش دهد. همچنین می‌تواند با استفاده از فرم بی‌آب، رطوبت بتن را اندازه‌گیری کند.

• کلرید کلسیم در بتن به عنوان تثبیت‌کننده:

می‌تواند به جلوگیری از تشکیل اکسی کلسیم کلرید کمک کند، ترکیبی که می‌تواند به روسازی‌های بتنی در معرض نمک‌های یخ‌زدا آسیب برساند. کلرید کلسیم می‌تواند با هیدروکسید کلسیم موجود در سیمان واکنش داده و کلروآلومینات کلسیم را تشکیل دهد که پایدارتر و انبساط کمتری نسبت به اکسی کلرید کلسیم است.

کلسیم کلرید معمولاً به شکل پولک یا گلوله با حداکثر دوز ۲ درصد وزنی سیمان به بتن اضافه می‌شود. بسته به نوع بتن و زمان تخلیه می‌توان آن را در محل کارخانه یا محل کار اضافه کرد. پیروی از مشخصات و دستورالعمل‌های استفاده از کلرید کلسیم در بتن برای اطمینان از عملکرد و دوام بهینه بسیار مهم است.

کلرید کلسیم در سیمان

کلسیم کلرید (Calcium Chloride) همچنان به عنوان موثرترین شتاب دهنده بتن (Concrete Accelerator) شناخته می‌شود. کاربردها و مزایای اصلی کلرید کلسیم در سیمان پرتلند، بر اساس اطلاعات موجود در این منبع، به شرح زیر است:

۱. تسریع فرآیند گیرش و سخت شدن (Acceleration)

کلرید کلسیم (CaCl₂) به عنوان یک شتاب‌دهنده در سیمان و بتن عمل می‌کند و باعث تسریع فرآیند گیرش و سخت شدن بتن می‌شود.

نحوه عملکرد:

1. افزایش سرعت هیدراتاسیون سیمان
   • کلرید کلسیم با ترکیبات سیمان پرتلند (به ویژه C₃A و C₃S) واکنش می‌دهد.
   • این واکنش باعث تولید سریع‌تر ژل کلسیم سیلیکات هیدراته (C-S-H) می‌شود که مسئول سخت شدن و مقاومت اولیه بتن است.
2. کاهش زمان گیرش اولیه و نهایی
   • افزودن کلرید کلسیم می‌تواند زمان گیرش اولیه را تا ۳۰–۵۰٪ کاهش دهد، بسته به دوز و دمای محیط.
   • زمان گیرش نهایی نیز کوتاه‌تر می‌شود و بتن سریع‌تر می‌تواند تحت بار قرار گیرد.
3. بهبود مقاومت اولیه
   • افزایش سرعت هیدراتاسیون باعث می‌شود مقاومت اولیه بتن در ۱ تا ۳ روز اول بیشتر شود.
   • این امر به ویژه در شرایط سرد و یا برای اجرای سریع سازه‌ها مفید است.

نکات مهم:

• دوز معمول: حدود ۱–۲٪ وزن سیمان
• دوز بالاتر: ممکن است باعث خوردگی آرماتورها و کاهش مقاومت نهایی شود.

• استفاده در بتن‌های دارای آرماتور فولادی بدون پوشش ضدخوردگی باید محدود شود.

۲. مزایای جانبی دیگر

علاوه بر محافظت در برابر هوای سرد و افزایش مقاومت اولیه، کلسیم کلرید مزایای دیگری نیز به همراه دارد که منجر به تولید بتن با کیفیت بهتر و سریع‌تر می‌شود:

• بهبود کارایی (Workability): صرف نظر از طرح اختلاط، هنگامی که از کلرید کلسیم استفاده می‌شود، برای تولید یک مقدار اسلامپ (slump) مشخص، به آب کمتری نیاز است.
• بهبود مقاومت بتن هوادار (Air-entrained concrete): کلرید کلسیم کاهش مقاومت ناشی از بتن هوادار را با فاکتور سیمان بالاتر جبران می‌کند.
• کاهش آب انداختن (Bleeding): این مزیت به دلیل سفت شدن زودهنگام ناشی از تسریع است و امکان انجام زودتر عملیات پرداخت نهایی را فراهم می‌آورد.

این مزایا در کنار هم باعث می‌شوند که تکمیل پروژه‌ها با استفاده از تسریع بتن توسط کلرید کلسیم، در اسرع وقت و به صورت اقتصادی‌تر تسهیل شود.

۳. دستورالعمل‌های کلیدی برای استفاده (Guidelines for Use)

استفاده از کلرید کلسیم (CaCl₂) در سیمان معمولاً برای تسریع زمان گیرش و افزایش مقاومت اولیه بتن است. در ادامه دستورالعمل‌های کلیدی و نکات مهم آورده شده است:

۱. هدف استفاده

• تسریع گیرش اولیه بتن در شرایط سرد
• افزایش مقاومت اولیه بتن
• کاهش احتمال یخ‌زدگی بتن تازه در دماهای پایین

۲. دوز مصرفی معمول

• معمولاً بین ۱ تا ۲ درصد وزن سیمان (بر اساس استاندارد ASTM C494)
• دوز بالاتر از ۲٪ ممکن است باعث خوردگی آرماتورها یا کاهش مقاومت نهایی شود

۳. روش افزودن

• کلسیم کلرید را می‌توان به آب اختلاط بتن اضافه کرد تا محلول شود و سپس به مخلوط سیمان و سنگدانه‌ها اضافه گردد
• اطمینان حاصل شود که محلول کاملاً یکنواخت در بتن توزیع شده باشد

۴. نکات ایمنی و احتیاط

• از تماس مستقیم با پوست و چشم جلوگیری شود (تحریک‌کننده است)
• استفاده از دستکش و عینک محافظ توصیه می‌شود
• در محیط‌های با آرماتورهای فلزی بدون پوشش ضدخوردگی بهتر است محدودیت مصرف رعایت شود

۵. محدودیت‌ها

• در سازه‌های دارای آرماتور فولادی، مصرف بالای کلسیم کلرید می‌تواند خوردگی فولاد را افزایش دهد
• برای بتن‌های پر مقاومت یا با سیمان‌های خاص، آزمایش‌های نمونه‌ای قبل از مصرف صنعتی توصیه می‌شود

تولید کلرید کلسیم صنعتی

کلسیم کلرید یک ترکیب معدنی است که با روش‌های مختلف تولید می‌شود. برخی از روش‌های رایج عبارتند از:

• تصفیه آب نمک طبیعی:

کلسیم کلرید را می‌توان از منابع طبیعی آب نمک مانند دریاچه‌های نمک و رسوبات نمک استخراج کرد. آب نمک با تبخیر و کریستالیزاسیون برای به دست آوردن کلرید کلسیم خالص و غلیظ می‌شود. این روش غیر مصنوعی در نظر گرفته می‌شود و در برخی کشور‌ها مانند ایالات متحده و چین استفاده می‌شود.

• واکنش سنگ آهک با اسید کلریدریک:

کلسیم کلرید را می‌توان با واکنش سنگ آهک (کربنات کلسیم) با اسید کلریدریک سنتز کرد. معادله شیمیایی را می‌توان به صورت زیر نوشت:

CaCO۳ + ۲HCl→CaCl۲ + CO۲ + H۲O

این روش مصنوعی محسوب می‌شود و در برخی از کشور‌ها مانند هند و ایران مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جایگزین کلرید کلسیم

• آلوم (Alum): می‌توان در ترشی‌سازی برای حفظ تردی خیار استفاده کرد.
• نمک سنگی (Rock Salt): جایگزین رایج در کاربردهای مختلف.
• کلرید سدیم (NaCl): در برخی کاربردها می‌تواند جایگزین شود، اما برای تولید پنیر مناسب نیست.
• نمک ترشی (Pickling Salt): برای نگهداری مواد غذایی استفاده می‌شود و حاوی افزودنی‌هایی مانند کلرید کلسیم نیست.
• نمک کوشر (Kosher Salt): اغلب به جای نمک ترشی استفاده می‌شود و همچنین بدون افزودنی است.

این جایگزین‌ها بسته به نوع کاربرد مورد نظر قابل استفاده هستند.

کلسیم کلرید در آب

انحلال کلسیم کلرید در آب فرآیندی است که شامل شکستن پیوند‌های یونی و ایجاد جاذبه‌های جدید بین یون‌ها و مولکول‌های آب است. کلرید کلسیم یک ترکیب یونی است که از یون‌های کلسیم (Ca۲+) و یون‌های کلرید (Cl-) تشکیل شده است.

هنگامی که کلسیم کلرید به آب اضافه می‌شود، این ترکیب به یون‌های تشکیل دهنده آن تجزیه می‌شود: CaCl۲(s) Ca۲+(aq) + ۲Cl-(aq). کلرید کلسیم جامد در محلول آبی حل می‌شود.

سپس یون‌ها توسط مولکول‌های آب احاطه می‌شوند که یک پوسته هیدراتاسیون در اطراف آن‌ها تشکیل می‌دهند. مولکول‌های آب توسط نیرو‌های الکترواستاتیکی به سمت یون‌ها جذب می‌شوند که قوی‌تر از نیرو‌های بین مولکولی بین خود مولکول‌های آب هستند. به همین دلیل است که کلرید کلسیم در آب محلول است.

انحلال کلسیم کلرید در آب نیز یک واکنش گرمازا است، به این معنی که گرما را به محیط اطراف آزاد می‌کند. این به این دلیل است که انرژی آزاد شده توسط تشکیل جاذبه‌های جدید بین یون‌ها و مولکول‌های آب بیشتر از انرژی لازم برای شکستن پیوند‌های یونی در کلرید کلسیم جامد است. دمای محلول با حل شدن کلرید کلسیم افزایش می‌یابد.

سؤالات متداول در مورد کلسیم کلرید