Ipoclorito di calcio

Ipoclorito di calcio
Ipoclorito di calcio
Nome IUPAC
Monossoclorato di calcio
Nomi alternativi
Cloruro di calce
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	Ca(ClO)2
Peso formula (u)	143.0
Aspetto	solido di colore bianco
Numero CAS	7778-54-3
Numero EINECS	231-908-7
PubChem	24504 e 11137272
DrugBank	DBDB15912
SMILES	[O-]Cl.[O-]Cl.[Ca+2]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm^3, in c.s.)	2.35
Solubilità in acqua	210 g/l a 25 °C
Temperatura di fusione	100 °C (373 K)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
pericolo
Frasi H	272 - 302 - 314 - 335 - 400 - EUH031
Consigli P	273 - 280 - 301+330+331 - 304+340 - 305+351+338 - 309+310 [1]

L'ipoclorito di calcio, altrimenti noto come cloruro di calce, dalla formula chimica Ca(ClO)₂, è una polvere bianca, igroscopica ed alterabile all'aria dal caratteristico odore di cloro. Il prodotto industriale cloruro di calce è una miscela di cloruro ed ipoclorito di calcio a contenuto variabile.

Storia

Charles Tennant e Charles Macintosh svilupparono un processo industriale per la produzione di cloruro di calce alla fine del XVIII secolo^[2]. È stato brevettato nel 1799 e utilizzato pesantemente durante la prima guerra mondiale per disinfettare le trincee e le ferite.

Proprietà

Esposto all'aria fissa facilmente l'anidride carbonica eliminando cloro gassoso e formando carbonato di calcio. Con gli acidi reagisce sviluppando cloro. Questa reattività con gli acidi è alla base della misura del suo valore in relazione alla quantità di cloro sviluppato e che viene detto grado o titolo del cloruro; il titolo si calcola in gradi francesi di Gay-Lussac che corrispondono ai litri di cloro gassoso sviluppati da 1 kg di prodotto. Prodotti di buona qualità contengono il 35% di cloro attivo^[3].

Sintesi

A livello industriale l'ipoclorito di calcio si ricava trattando la calce spenta (Ca(OH)₂) con cloro gassoso (Cl₂). La reazione può essere condotta in diverse fasi per dare varie composizioni, ciascuna con diversa concentrazione di ipoclorito di calcio, insieme a calce non convertita e cloruro di calcio. Viene qui di seguito mostrata la conversione completa^[4]:

${\displaystyle {\ce {2Cl2\ +\ 2Ca(OH)2->Ca(OCl)2\ +\ CaCl2\ +\ 2H2O}}}$.

La polvere decolorante è realizzata con calce spenta leggermente umida. Non è una semplice miscela di ipoclorito di calcio, cloruro di calcio e idrossido di calcio, si tratta invece di una miscela costituita principalmente da ipoclorito di calcio (Ca(OCl)₂), ipoclorito di calcio dibasico (Ca₃(OCl)₂(OH)₄ o scritto anche come Ca(OCl)₂ · 2Ca(OH)₂), e dibasico cloruro di calcio (Ca₃Cl₂(OH)₄ (chiamato anche idrossicloruro di calcio e scritto come CaCl₂ · 2Ca(OH)₂)^[5].

In laboratorio può essere prodotto in piccole quantità anche per reazione di scambio ionico fra una soluzione di altri sali solubili dell'ipoclorito e una soluzione satura di cloruro di calcio.

Il cloruro di calce si prepara impastando omogeneamente 1 parte di ipoclorito di calcio con 3 parti d'acqua a cui si aggiungono altre 3 parti d'acqua. Si lascia decantare il miscuglio e infine si diluisce la soluzione limpida fino a volume e concentrazione richiesta.

Usi

Igienico-sanitari

L'ipoclorito di calcio è comunemente usato per sanificare le piscine pubbliche e disinfettare l'acqua potabile. Generalmente le sostanze commerciali sono vendute con una purezza dal 65% al 73% con altri prodotti chimici presenti, come cloruro di calcio e carbonato di calcio, derivanti dal processo di fabbricazione. Come sostanza chimica per piscine, viene miscelata con altre sostanze chimiche meno spesso rispetto ad altre forme di cloro, a causa di reazioni pericolose con alcune comuni sostanze chimiche per piscine. In soluzione, l'ipoclorito di calcio potrebbe essere usato come disinfettante per uso generale^[6], ma a causa dei residui di calcio, di solito si preferisce l'ipoclorito di sodio.

Chimica organica

L'ipoclorito di calcio è un agente ossidante generale e quindi trova un certo impiego nella chimica organica^[7]. Ad esempio, il composto viene utilizzato per scindere glicoli, acidi α-idrossi carbossilici e chetoacidi per produrre aldeidi o acidi carbossilici frammentati^[8]. L'ipoclorito di calcio può essere utilizzato anche nella reazione dell'aloformio per produrre cloroformio^[9]. L'ipoclorito di calcio può essere utilizzato per ossidare i sottoprodotti del tiolo e dei solfuri nella sintesi organica e quindi ridurre il loro odore e renderli sicuri da smaltire^[10].

Industria

Il cloruro di calce nell'industria tessile s'impiega nel candeggio delle fibre vegetali e nel processo di cloraggio della lana.

Note

1. scheda dell'ipoclorito di calcio su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.
2. (EN) Calcium hypochlorite, su chemistryworld.com, Chemistry World. URL consultato il 6 settembre 2021.
3. Naftolo ACNA norme per l'applicazione. Vol4 2ª ed. , ACNA Milano
4. (EN) H. Vogt, J Balej, J. E. Bennett, P. Wintzer, S. A. Sheikh, P. Gallone, S. Vasudevan e K. Pelin, Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2010, ISBN 978-35-27-30673-2.
5. (EN) W.L Smith, Inorganic bleaches, Production of Hypochlorite, in Handbook of Detergents,Part F, CRC Press, 2009, ISBN 978-08-24-70349-3.
6. (EN) Mannsvile Chemical Products, "Chemical Products Synopsis: Calcium Hypochlorite", 1987, Asbuiy Park, NJ
7. (EN) Stephen Nwaukwa e Philip Keehn, The oxidation of aldehydes to acids with calcium hypochlorite [Ca(OCl)₂], in Tetrahedron Letters, vol. 23, n. 31, 1982, p. 3131–3134, DOI:10.1016/S0040-4039(00)88577-9.
8. (EN) Stephen Nwaukwa e Philip Keehn, Oxidative cleavage of α-diols, α-diones, α-hydroxy-ketones and α-hydroxy- and α-keto acids with calcium hypochlorite [Ca(OCl)₂], in Tetrahedron Letters, vol. 23, n. 31, 1982, p. 3135–3138, DOI:10.1016/S0040-4039(00)88578-0.
9. (EN) Julius Cohen, Practical Organic Chemistry for Advanced Students, New York, Macmillan & Co., 1900, p. 63.
10. (EN) National Research Council, Prudent Practices in the Laboratory: Handling and Disposal of Chemicals, Washington, DC, The National Academies Press, 1995, p. 161, DOI:10.17226/4911, ISBN 978-03-09-05229-0.

Collegamenti esterni

• Scheda dell'ipoclorito su Center for Disease Control and Prevention