Kalciumoxalat (CaC2O4) egenskaper, struktur, användningsområden, risker

3352
Charles McCarthy

De kalciumoxalat Det är en organisk förening bildad av grundämnena kol (C), syre (O) och kalcium (Ca). Dess kemiska formel är CaCtvåELLER4. Det finns vanligtvis i dess tre hydratiserade former: mono-, di- och trihydrat. Det vill säga med en, två respektive tre molekyler vatten i sin kristallstruktur..

Kalciumoxalat finns i mineraler, växter, svampar och andra levande varelser som däggdjur och till och med hos människor som en följd av metabolismen av vissa proteiner. Det finns i urinen hos människor och vissa djur.

Kalciumoxalatkristaller CaCtvåELLER4 i ett urinprov som ses under ett mikroskop. J3D3 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Källa: Wikimedia Commons.

Vissa livsmedel som spenat, rabarber, soja och choklad innehåller mycket oxalater, och när känsliga människor äter dem kan kalciumoxalatstenar bildas i deras njurar..

CaC-stenar kan förhindrastvåELLER4 i njurarna om de tar mycket vätska, särskilt vatten, undviker livsmedel med höga oxalater och konsumerar de som är rika på kalcium och magnesium.

Kalciumoxalat bildar oönskad skala i rör och tankar i processer som massa- och papperstillverkning, och även i bryggerier.

Artikelindex

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 fastigheter
    • 3.1 Fysiskt tillstånd
    • 3.2 Molekylvikt
    • 3.3 Smältpunkt
    • 3.4 Specifik vikt
    • 3.5 Löslighet
    • 3,6 pH
    • 3.7 Kemiska egenskaper
  • 4 Närvaro i naturen
    • 4.1 I mineraler
    • 4.2 I växter och svampar
  • 5 Närvaro i människokroppen och däggdjur
    • 5.1 Hos människor
    • 5.2 Faktorer som påverkar uppkomsten av stenar i njurarna
    • 5.3 Sätt att undvika bildning av kalciumoxalatstenar
    • 5.4 Hos djur
    • 5.5 Kroppssvar på överskott av oxalat
  • 6 användningsområden
    • 6.1 Problem i vissa processer
  • 7 risker
  • 8 Referenser

Strukturera

Kalciumoxalat bildas av kalciumjonen Catvå+ och oxalatjonen CtvåELLER4två-. Oxalatanjonen består av två kolatomer och fyra syreatomer. De negativa laddningarna av oxalatanjonen finns på syreatomerna.

Kemisk struktur av kalciumoxalat. VSimonian / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5). Källa: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

  • Kalciumoxalat
  • Oxalsyra kalciumsalt
  • Etandiosyra kalciumsalt

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Färglöst, vitt, gult eller brunt kristallint fast ämne som kan ha tre olika hydratiserade former.

Molekylvikt

128,1 g / mol

Smältpunkt

Kalciumoxalatmonohydrat sönderdelas vid 200 ° C.

Specifik vikt

Monohydrat CaCtvåELLER4 •HtvåO = 2,22 g / cm3

Dihydrat CaCtvåELLER4 •2HtvåO = 1,94 g / cm3

Trihydrat CaCtvåELLER4 •3HtvåO = 1,87 g / cm3

Löslighet

Nästan olösligt i vatten: 0,00061 g / 100 g vatten vid 20 ° C. Monohydrat löses i utspädd syra.

pH

Vattenhaltiga lösningar av kalciumoxalat är svagt basiska.

Kemiska egenskaper

Kalciumoxalat är kalciumsaltet av oxalsyra. Detta är en naturlig biprodukt av ämnesomsättningen, så den är mycket riklig i människokroppen och ingår i många livsmedel.

Oxalsyra och dess konjugatbas, oxalat, är starkt oxiderade organiska föreningar, med kraftig kelaterande aktivitet, det vill säga de kan enkelt kombineras med positiva joner med laddningar av +2 eller +3.

Dess vattenlösningar är svagt basiska eftersom oxalatjonen tenderar att ta upp H-protoner.+ från vatten, vilket frigör OH-joner-. Efter att ha tagit två protoner H+ oxalatjonen blir oxalsyra HtvåCtvåELLER4:

CtvåELLER4två- + HtvåO → HCtvåELLER4- + Åh-

HCtvåELLER4- + HtvåO → HtvåCtvåELLER4 + Åh-

Närvaro i naturen

I mineraler

Kalciumoxalat är det vanligaste oxalatet och kommer i form av mineralerna whewellite, weddellite och caoxite..

Whewellite är monohydratet CaCtvåELLER4 •HtvåEller och är den mest stabila formen av denna förening.

Whewellite mineralsten. Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Källa: Wikimedia Commons.

Weddellite är dihydratet CaCtvåELLER4 •2HtvåO och är mindre stabil än monohydrat.

Weddelite mineralkristaller. Leon Hupperichs / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0). Källa: Wikimedia Commons.

Caoxite är kalciumoxalattrihydrat CaCtvåELLER4 •3HtvåELLER.

I växter och svampar

Kalciumoxalat finns i samband med torra jordar och löv, även med patogena svampar, fria, i symbios eller associerade med växter. I den senare bildas kristaller genom utfällning av kalcium i form av dess oxalat..

CaC-bildningtvåELLER4 av svampar har en viktig inverkan på jordens biologiska och geokemiska processer, eftersom den utgör en reserv av kalcium för ekosystemet.

Närvaro i människokroppen och däggdjur

Oxalat har sitt ursprung i levern, i röda blodkroppar eller erytrocyter och i mindre utsträckning i njuren. Det bildas genom metabolismen av aminosyror (såsom fenylalanin och tryptofan) och genom oxidation av glyoxaldialdehyd,.

C-vitamin kan också omvandlas till oxalat när det utför sin antioxidantfunktion.

Kalciumoxalat finns i stenar som bildas i njurarna hos människor eller djur med njursjukdom..

De så kallade kalciumoxalatstenarna eller stenarna bildas genom kristallisation eller aggregering av CaCtvåELLER4 i urin övermättad med kalcium och oxalat. Detta innebär att urinen innehåller så mycket kalcium och oxalat att det inte är möjligt för denna förening att förbli upplöst utan snarare att fälla ut eller övergå till fast tillstånd i form av kristaller..

I människor

Bildandet av korn eller stenar i njurarna är en sjukdom som kallas nefrolithiasis; attackerar cirka 10% av befolkningen och cirka 75% av dessa stenar består av kalciumoxalat CaCtvåELLER4.

Kalciumoxalat kan bilda njurstenar. Författare: VSRao. Källa: Pixabay.

Bildningen och tillväxten av kalciumoxalatkristaller i njurarna uppträder eftersom urinen är övermättad med detta salt hos vissa människor. Kalciumoxalat utvecklas i sur urin vid pH mindre än 6,0.

Övermättnad inträffar när utsöndring eller eliminering av detta salt (som är mycket dåligt lösligt i vatten) i urinen sker i en liten volym vatten..

Faktorer som påverkar utseendet på stenar i njurarna

Bland de faktorer som gynnar bildandet av kalciumoxalatkorn är överskott av kalcium i urinen eller hyperkalciuri, överskott av oxalat i urinen eller hyperoxaluri, element som härrör från kosten och frånvaron av hämmare.

Överskott av oxalat kan uppstå när stora mängder spenat, rabarber, soja, nötter och choklad äts, bland andra livsmedel..

Choklad kan vara en källa till kalciumoxalat och främja uppkomsten av stenar i njurarna. Författare: Alexander Stein. Källa: Pixabay.

Det finns dock ämnen som hämmar eller förhindrar att stenbildning uppstår. Föreningar som förhindrar stenbildning innefattar små molekyler såsom citrat och pyrofosfat och stora molekyler såsom glykoproteiner och proteoglykaner..

Sätt att undvika bildning av kalciumoxalatstenar

En bra strategi för att förhindra återfall av korn eller kalciumoxalatstenar inkluderar att öka ditt vätskeintag, öka ditt intag av kalciumrika livsmedel (som mejeriprodukter) och begränsa bordssalt (NaCl), animaliskt protein och livsmedel som är rika på oxalat.

Hos djur

Sedan början av år 2000 har en ökning av kalciumoxalatsten observerats i urinvägarna hos katter och hundar. Det verkar som om detta beror på vilken typ av diet dessa djur äter och har att göra med surheten i urinen och magnesium (Mg) -brist.

Kalciumoxalatstenar som finns i en hunds urinblåsa. Joel Mills / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Källa: Wikimedia Commons.

Kroppssvar på överskott av oxalat

Det finns bevis för att både människor och djur svarar på överskott av oxalat genom att öka antalet bakterier som kan bryta ner oxalat..

Några av dessa bakterier är Oxalobacter formigenes, Bifidobacterium sp., Porphyromonas gingivalis Y Bacillus sp., bland annat och är naturligt närvarande i tarmen.

Applikationer

Enligt konsulterade källor används kalciumoxalat i keramisk beläggning.

Det har använts för att belägga kalkstensskulpturer och andra konstnärliga element och har visat sig förbättra materialets hårdhet, minska porositeten och öka dess motståndskraft mot syror och alkalier..

Italien har experimenterat med att belägga museumskalkstenföremål med kalciumoxalat för att bevara dem. Författare: Källa: Moni Quayle. Pixabay.

Problem i vissa processer

Inom massa- och pappersindustrin kan kalciumoxalat bilda skalor som orsakar många problem i processen..

För att förhindra dess bildning i kanaler eller rör i industriella processer har den enzymatiska nedbrytningen av oxalsyra föreslagits med hjälp av enzymer såsom oxalatoxidas..

Det tenderar också att ackumuleras som sten i behållarna där öl tillverkas, varifrån det måste elimineras för att undvika bildning av mikroorganismer som kan ge en obehaglig smak till drycken..

Risker

I höga koncentrationer kan oxalat orsaka död hos djur och ibland hos människor, främst på grund av dess frätande effekter..

Uppbyggnad av oxalat och dess konjugerade syra, oxalsyra, kan orsaka störningar som hjärtfel, kalciumoxalatstenar, njursvikt och till och med död på grund av toxicitet.

Referenser

  1. Glasauer, S.M. et al. (2013). Metaller och metalloider, transformation av mikroorganismer. Oxalater. I referensmodul i Earth Systems and Environmental Sciences. Återställd från sciencedirect.com.
  2. Baumann, J. M. och Casella, R. (2019). Förebyggande av kalciumnefrolithiasis: Inverkan av diurese på kalciumoxalatkristallisation i urin. Adv Prev Med, 2019; 2019: 3234867. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Breshears, M.A. och Confer, A.W. (2017). Urinvägarna. Kalciumoxalat Calculi. In Pathologic Basis of Veterinary Disease (Sjätte upplagan). Återställd från sciencedirect.com.
  4. Huang, Y. er al. (2019). Tge Hantering av oxalat i kroppen och tge Ursprunget till Oxalat i kalciumoxalatstenar. Urol Int, 5 december 2019: 1-10. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Nilvebrant, N.-O. et al. (2002). Bioteknik inom massa- och pappersindustrin. Pågår inom bioteknik. Återställd från sciencedirect.com.
  6. Pahira, J.J. och Pevzner, M. (2007). Nefrolithiasis. Kalciumstenar. I Penn Clinical Manual of Urology. Återställd från sciencedirect.com.
  7. Worcester, E. M. (1994). Urinväxthämmare av kalciumoxalatkristall. J Am Soc Nephrol 1994 nov; 5 (5 Suppl 1): S46-53). Återställd från jasn.asnjournals.org.
  8. Finkielstein, V.A. och Goldfarb, D.S. (2006). Strategier för att förhindra kalciumoxalatstenar. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.
  9. USA National Library of Medicine. (2019). Kalciumoxalat. Återställd från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. Peck, A.B. et al. (2015). Oxalatnedbrytande mikroorganismer eller oxalatnedbrytande enzymer: Vilken är den framtida behandlingen för enzymatisk upplösning av kalciumoxalat-uroliter vid återkommande stensjukdom? Urolithiasis, 2016 feb; 44 (1): 27-32. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.
  11. Holames, R.P. et al. (2016). Sänkning av urinoxalatutsöndring för att minska kalciumoxalatsten sjukdom. Urolithiasis. 2016 februari; 44 (1); 27-32. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.
  12. Cezar, T.M. (1998). Kalciumoxalat: En ytbehandling för kalksten. Journal of Conservation and Museum Studies 4, s. 6-10. Återställd från jcms-journal.com.
  13. Wikimedia (2019). Kalciumoxalat. Återställd från en.wikipedia.org.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.