КАЛЦИЈУМ ОКСАЛАТ (ЦАЦ2О4): СВОЈСТВА, СТРУКТУРА, УПОТРЕБЕ, РИЗИЦИ - ХЕМИЈА - 2026

Калцијум оксалата је органско једињење састоји од елемената угљеника (Ц), кисеоник (О) и калцијум (Ца). Његова хемијска формула је ЦаЦ ₂ О ₄ . Обично се налази у три хидратисана облика: моно-, ди- и трихидрат. Односно, са једном, две или три молекуле воде у својој кристалној структури.

Калцијум оксалат се налази у минералима, биљкама, гљивама и другим живим бићима као што су сисари, па чак и код људи као последица метаболизма неких протеина. Може се наћи у урину људи и неких животиња.

Кристали калцијум оксалата ЦАЦ ₂ О ₄ у урин посматрати под микроскопом. Ј3Д3 / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/4.0). Извор: Викимедиа Цоммонс.

Неке намирнице попут шпината, рабарбара, соје и чоколаде садрже пуно оксалата, а кад их осетљиви људи поједу, камење калцијум оксалата може се формирати у њиховим бубрезима.

Можете избећи појаву ЦАЦ ₂ о ₄ камена у бубрезима узимањем много течности, нарочито воде, избегавајући намирнице богате оксалати и конзумирања оне богате калцијумом и магнезијумом.

Калцијум оксалат формира непожељне размере у цевима и резервоарима у процесима као што су производња целулозе и папира, као и у пиварама.

Структура

Калцијум оксалат настаје јон калцијума Ца ²⁺ и оксалатни јон Ц ₂ О ₄ ^2- . Оксалатни анион састоји се од два атома угљеника и четири атома кисеоника. Негативни набоји оксалатног аниона налазе се на атомима кисеоника.

Хемијска структура калцијум оксалата. ВСимониан / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/2.5). Извор: Викимедиа Цоммонс.

Номенклатура

• Калцијум оксалат
• Калцијумова со оксална киселина
• Калцијумова со етандиоичне киселине

Својства

Физичко стање

Безбојна, бела, жута или смеђа кристална чврста супстанца која може бити у три различита хидратисана облика.

Молекуларна тежина

128,1 г / мол

Тачка топљења

Калцијум оксалат монохидрат се разграђује на 200 ° Ц.

Специфична тежина

Монохидрат ЦаЦ ₂ О _{4 •} Х ₂ О = 2,22 г / цм ³

Дихидрат ЦаЦ ₂ О _{4 •} 2Х ₂ О = 1,94 г / цм ³

Трихидрат ЦаЦ ₂ О _{4 •} 3Х ₂ О = 1,87 г / цм ³

Растворљивост

Готово нерастворљив у води: 0,00061 г / 100 г воде на 20 ° Ц. Монохидрат се раствара у разблаженој киселини.

пХ

Водени раствори калцијумовог оксалата су слабо базични.

Хемијска својства

Калцијум оксалат је калцијумова со оксалне киселине. Ово је природни нуспродукт метаболизма, па га има у изобиљу у људском телу и део је многих намирница.

Оксална киселина и њена коњугирана база, оксалат, су високо оксидована органска једињења, са моћном хелативном активношћу, односно могу се лако комбиновати са позитивним јонима са набојем од +2 или +3.

Њихови водени раствори су слабо базични, јер оксалатни јони имају тенденцију да воде преузимају Х ⁺ протоне , што ослобађа ОХ ^- јоне . Након узимања два Х ⁺ протона , оксалатни јон постаје оксална киселина Х ₂ Ц ₂ О ₄ :

Ц ₂ О ₄ ^2- + Х ₂ О → ХЦ ₂ О ₄ ^- + ОХ ^-

ХЦ ₂ О ₄ ^- + Х ₂ О → Х ₂ Ц ₂ О ₄ + ОХ ^-

Присуство у природи

У минералима

Калцијум оксалат је најчешћи оксалат и долази у облику минерала вхевеллите, ведделлите и цаоките.

Вхевеллите је монохидрат ЦаЦ ₂ О _{4 •} Х ₂ О и најстабилнија од облика овог једињења.

Минерална стена Вхевеллите. Роб Лавински, иРоцкс.цом - ЦЦ-БИ-СА-3.0 / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/3.0). Извор: Викимедиа Цоммонс.

Ведделлите је дихидрат ЦаЦ ₂ О _{4 •} 2Х ₂ О и мање стабилан него монохидрата.

Ведделитни минерални кристали. Леон Хупперицхс / ЦЦ БИ (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би/3.0). Извор: Викимедиа Цоммонс.

Цаоките калцијум оксалата трихидрат ЦаЦ ₂ О _{4 •} 3Х ₂ О.

У биљкама и гљивицама

Калцијум оксалат се повезује са сувим земљиштима и лишћем, такође са патогеним гљивама, слободан, у симбиози или повезан са биљкама. У последњем, кристали настају таложењем калцијума у ​​облику његовог оксалата.

Формирање ЦАЦ ₂ О ₄ гљивама има важан утицај на биолошке и геохемијска процесе земљишта, јер представља резерву калцијума за екосистема.

Присуство у људском телу и сисарима

Оксалат потиче из јетре, црвених крвних зрнаца или еритроцита, а у мањој мери и у бубрегу. Настаје из метаболизма аминокиселина (попут фенилаланина и триптофана) и оксидацијом глиоксалног диалдехида.

Такође витамин Ц се може претворити у оксалат када обавља своју антиоксидацијску функцију.

Калцијум оксалат се налази у камењем који се формира у бубрезима људи или животиња са бубрежним болестима.

Такозване калцијум камење оксалат или камење се формирају кристализацијом или агрегацију ЦАЦ ₂ О ₄ у урину суперзасићеног са калцијумом и оксалат. То значи да урин садржи толико калцијума и оксалата да није могуће да ово једињење остане растворено, већ да се исталожи или постане чврсто у облику кристала.

Код људи

Стварање мрвице или камења у бубрезима је болест која се назива нефролитијаза; нападне око 10% становништва и око 75% ових камења састоје се од калцијум оксалата ЦАЦ ₂ О ₄ .

Калцијум оксалат може формирати бубрежне каменце. Аутор: ВСРао. Извор: Пикабаи.

Стварање и раст кристала калцијум оксалата у бубрегу догађа се зато што је код неких људи урин презадижен овом соли. Калцијум оксалат развија се у киселој мокраћи при пХ нижем од 6,0.

Пресушивање настаје када излучивање или елиминација ове соли (која је у води веома слабо растворљива) у урину долази у малој количини воде.

Чимбеници који утичу на појаву камења у бубрезима

Међу факторима који фаворизују стварање калцијум оксалатног зрна су вишак калцијума у ​​урину или хиперкалциурија, вишак оксалата у урину или хипероксалурија, елементи добијени из исхране и одсуство инхибитора.

Сувишак оксалата може се појавити када се поједу велике количине шпината, рабарбара, соје, орашастих плодова и чоколаде, између осталих намирница.

Чоколада може бити извор калцијум оксалата и поспешује појаву каменца у бубрезима. Аутор: Алекандер Стеин Извор: Пикабаи.

Међутим, постоје супстанце које инхибирају или спречавају настајање камена. Међу једињењима која спречавају стварање камена су мали молекули попут цитрата и пирофосфата, те велики молекули попут гликопротеина и протеогликана.

Начини за избегавање стварања камења калцијум оксалата

Добра стратегија за спречавање рецидива камења од зрнца или калцијум оксалата укључује повећање уноса течности, повећање уноса хране богате калцијумом (као што је млечна) и ограничавање кухињске соли (НаЦл), животињских протеина и храна богата оксалатом.

Код животиња

Од почетка 2000. године примећен је пораст камења калцијум оксалата у мокраћном систему мачака и паса. Изгледа да то зависи од врсте исхране коју ове животиње једу и везане за киселост недостатка урина и магнезијума (Мг).

Камење калцијум оксалата пронађено у мокраћном бешику пса. Јоел Миллс / ЦЦ БИ-СА (хттп://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/3.0/). Извор: Викимедиа Цоммонс.

Реакција тела на вишак оксалата

Постоје докази да и људи и животиње реагују на вишак оксалата повећавајући број бактерија које могу разградити оксалат.

Неке од ових бактерија су Окалобацтер формигенес, Бифидобацтериум сп. , Порпхиромонас гингивалис и Бациллус сп. између осталог и природно су присутни у цревима.

Апликације

Према изворима са којима се консултује, калцијум оксалат се користи у превлаци керамике.

Коришћено је за премазивање вапненачких скулптура и других уметничких елемената, а откривено је да побољшава тврдоћу материјала, смањује његову порозност и повећава отпорност на киселине и лужине.

Италија је експериментирала са премазивањем музејских кречњачких предмета калцијум оксалатом како би их сачувала. Аутор: Извор: Мони Куаиле. Пикабаи.

Проблеми у неким процесима

У индустрији целулозе и папира, калцијум оксалат може формирати скали која узрокује многе проблеме у процесу.

Да би се спречило његово стварање у каналима или цевима индустријских процеса, предложена је ензимска разградња оксалне киселине, помоћу ензима као што је оксалат оксидаза.

Такође има тенденцију накупљања попут камена у посудама у којима се прави пиво, одакле се мора елиминисати како би се избегло стварање микроорганизама који пићу могу дати неугодан укус.

Ризици

Оксалат у високим концентрацијама може проузроковати смрт код животиња и повремено код људи, углавном због својих корозивних ефеката.

Акумулација оксалата и његове коњугиране киселине, оксалне киселине, може узроковати поремећаје попут оштећења срца, камења калцијум-оксалата, затајења бубрега, па чак и смрти од токсичности.

Референце

1. Гласауер, СМ и др. (2013). Метали и металоиди, трансформација микроорганизмима. Оксалати. У референтном модулу у системима Земље и наукама о животној средини. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
2. Бауманн, ЈМ и Цаселла, Р. (2019). Превенција калцијеве нефролитијазе: утицај диурезе на кристализацију калцијум оксалата у урину. Адв Прев Мед, 2019; 2019: 3234867. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
3. Бресхеарс, МА и Цонфер, АВ (2017). Уринарни систем. Калцијум оксалат Калкули. У патолошким основама ветеринарске болести (шесто издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
4. Хуанг, И. ер ал. (2019). Руковање оксалатом у тге телу и тге Поријекло оксалата у каменовима са калцијум оксалатом. Урол Инт, 2019. децембар 5: 1-10. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
5. Нилвебрант, Н.-О. ет ал. (2002). Биотехнологија у индустрији целулозе и папира. У току у биотехнологији. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
6. Пахира, ЈЈ и Певзнер, М. (2007). Нефролитијаза. Калцијумске камење. У Пенн Цлиницал Мануал оф Урологи. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
7. Ворцестер, ЕМ (1994). Инхибитори раста кристалног оксалата у мокраћи. Ј Ам Соц Непхрол 1994 Нов; 5 (5 Суппл 1): С46-53). Опоравак од јасн.асњоурналс.орг.
8. Финкиелстеин, ВА и Голдфарб, ДС (2006). Стратегије за спречавање камења калцијум оксалата. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
9. Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Калцијум оксалат. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
10. Пецк, АБ и др. (2015). Микроорганизми који разграђују оксалат или ензими који разграђују оксалат: која је будућа терапија за ензимско растварање калцијум-оксалат уролита код рекурентне камене болести? Уролитијаза, 2016. феб; 44 (1): 27-32. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
11. Холамес, РП ет ал. (2016). Смањивање излучивања мокраћних оксалата за смањење камене болести калцијум оксалата. Уролитијаза. 2016 фебруар; 44 (1); 27-32. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
12. Цезар, ТМ (1998). Калцијум оксалат: површински третман кречњака. Часопис за конзервацију и музејске студије 4, стр. 6-10. Опоравак од јцмс-јоурнал.цом.
13. Викимедиа (2019). Калцијум оксалат. Опоравак са ен.википедиа.орг.