칼슘 옥살 레이트 (CAC2O4) : 특성, 구조, 용도, 위험 - 화학 - 2026

칼슘 옥살 레이트는 원소 탄소 (C), 산소 (O)와 칼슘 (Ca)으로 이루어지는 유기 화합물이다. 그것의 화학 공식은 CaC ₂ O ₄ 입니다. 일반적으로 일 수화물, 이수화 물 및 삼수화물의 세 가지 수화 형태로 발견됩니다. 즉, 결정 구조에 각각 1 개, 2 개 또는 3 개의 물 분자가 있습니다.

칼슘 옥살 레이트는 미네랄, 식물, 균류 및 포유류와 같은 기타 생명체에서 발견되며 일부 단백질의 대사의 결과로 인간에서도 발견됩니다. 인간과 일부 동물의 소변에서 찾을 수 있습니다.

현미경으로 관찰 된 소변 샘플에서 칼슘 옥살 레이트 CaC ₂ O ₄ 결정 . J3D3 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). 출처 : Wikimedia Commons.

시금치, 대황, 콩, 초콜릿과 같은 일부 식품은 옥살산 염이 풍부하며 민감한 사람이이를 먹으면 신장에 옥살산 칼슘 결석이 형성 될 수 있습니다.

많은 수분, 특히 물을 섭취하고 옥살산 염이 많은 음식을 피하고 칼슘과 마그네슘이 풍부한 음식을 섭취하면 신장에 CaC ₂ O ₄ 결석 이 나타나는 것을 피할 수 있습니다 .

칼슘 옥살 레이트는 펄프 및 종이 제조와 같은 공정 및 양조장에서 파이프와 탱크에서 바람직하지 않은 스케일을 형성합니다.

구조

칼슘 옥살 레이트는 칼슘 이온 Ca ²⁺ 및 옥살 레이트 이온 C ₂ O ₄ ^2-에 의해 형성됩니다 . 옥살산 음이온은 2 개의 탄소 원자와 4 개의 산소 원자로 구성됩니다. 옥살산 음이온의 음전하는 산소 원자에서 발견됩니다.

칼슘 옥살산 염의 화학 구조. VSimonian / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5). 출처 : Wikimedia Commons.

명명법

• 옥살산 칼슘
• 옥살산 칼슘 염
• 에탄 디오 익산 칼슘 염

속성

몸 상태

무색, 흰색, 노란색 또는 갈색의 결정 성 고체로 3 가지 다른 수화 형태 일 수 있습니다.

분자 무게

128.1g / 몰

녹는 점

칼슘 옥살 레이트 모노 하이드레이트는 200 ° C에서 분해됩니다.

특정 무게

일 수화물 CaC ₂ O _{4 •} H ₂ O = 2.22 g / cm ³

이수화 물 CaC ₂ O _{4 •} 2H ₂ O = 1.94 g / cm ³

삼수화물 CaC ₂ O _{4 •} 3H ₂ O = 1.87 g / cm ³

용해도

물에 거의 불용성 : 0.00061g / 20 ° C에서 물 100g. 일 수화물은 묽은 산에 용해됩니다.

pH

칼슘 옥살 레이트 수용액은 약한 염기성입니다.

화학적 특성

칼슘 옥살 레이트는 옥살산의 칼슘 염입니다. 이것은 신진 대사의 자연적인 부산물이므로 인체에 매우 풍부하고 많은 음식의 일부입니다.

옥살산과 그 공액 염기 인 옥살 레이트는 강력한 킬레이트 활성을 가진 고도로 산화 된 유기 화합물입니다. 즉, +2 또는 +3의 전하를 가진 양이온과 쉽게 결합 할 수 있습니다.

옥살산 이온은 H 취할 경향 때문에 수용액이 약 염기성 ⁺ 양성자 OH 방출 물에서 ^- 이온 . 두 개의 H ⁺ 양성자를 취한 후 옥살산 이온은 옥살산 H ₂ C ₂ O _{4가됩니다} .

C ₂ O ₄ ² + H ₂ O → HC ₂ O ₄ ^- + OH ^-

HC ₂ O ₄ ^- + H ₂ O → H ₂ C ₂ O ₄ + OH ^-

자연의 존재

미네랄

칼슘 옥살 레이트는 가장 일반적인 옥살 레이트이며 미네랄 whewellite, weddellite 및 caoxite의 형태로 제공됩니다.

Whewellite는 일 수화물 CaC ₂ O _{4 •} H ₂ O 이며이 화합물 형태 중 가장 안정적입니다.

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

Weddellite는 ₂ 수화물 CaC ₂ O _{4 •} 2H ₂ O이며 1 수화물보다 덜 안정적입니다.

Weddelite 광물 결정. Leon Hupperichs / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0). 출처 : Wikimedia Commons.

Caoxite는 칼슘 옥살 레이트 삼수화물 CaC ₂ O _{4 •} 3H ₂ O입니다.

식물과 곰팡이에서

옥살산 칼슘은 건조한 토양 및 잎과 관련이 있으며, 병원성 진균과도 관련이 있으며, 공생 또는 식물과 관련이 있습니다. 후자에서 결정은 옥살산 염 형태의 칼슘 침전에 의해 형성됩니다.

곰팡이에 의한 CaC ₂ O ₄ 형성은 생태계를위한 칼슘 매장량을 구성하기 때문에 토양의 생물학적 및 지구 화학적 과정에 중요한 영향을 미칩니다.

인체와 포유류에 존재

옥살 레이트는 간, 적혈구 또는 적혈구에서 발생하며 신장에서는 덜 발생합니다. 이는 아미노산 (페닐알라닌 및 트립토판 등)의 대사와 글리 옥살 디 알데히드의 산화에 의해 형성됩니다.

또한 비타민 C는 항산화 기능을 수행 할 때 옥살산 염으로 전환 될 수 있습니다.

칼슘 옥살 레이트는 신장 질환이있는 사람이나 동물의 신장에 형성되는 돌에서 발견됩니다.

소위 칼슘 옥살 레이트 결석 또는 결석은 칼슘 및 옥살 레이트로 과포화 된 소변에서 CaC ₂ O ₄ 의 결정화 또는 응집에 의해 형성됩니다 . 이것은 소변에 칼슘과 옥살 레이트가 너무 많이 포함되어있어이 화합물이 용해 된 채로 남아있을 수없고 오히려 침전되거나 결정 형태로 고체가 될 수 있음을 의미합니다.

인간에서

신장에 모래 나 돌이 형성되는 것은 신 결석증이라고하는 질병입니다. 인구의 약 10 %를 공격하며이 돌의 약 75 %는 칼슘 옥살 레이트 CaC ₂ O _{4로 구성} 됩니다.

칼슘 옥살 레이트는 신장 결석을 형성 할 수 있습니다. 저자 : VSRao. 출처 : Pixabay.

신장에서 칼슘 옥살산 결정의 형성과 성장은 일부 사람들의 경우 소변이이 염으로 과포화되기 때문에 발생합니다. 칼슘 옥살 레이트는 pH 6.0 미만의 산성 소변에서 발생합니다.

과포화는 소변에서이 소금 (물에 매우 잘 녹지 않음)이 소량의 물에서 배설되거나 제거 될 때 발생합니다.

신장 결석의 출현에 영향을 미치는 요인

칼슘 옥살 레이트 그릿의 형성에 유리한 요인 중에는 소변의 과잉 칼슘 또는 고칼슘뇨증, 소변의 과잉 옥살 레이트 또는 과다 옥살 루리아,식이에서 파생 된 요소 및 억제제의 부재가 있습니다.

과량의 옥살산 염은 다른 음식 중에서도 많은 양의 시금치, 대황, 콩, 견과류 및 초콜릿을 섭취 할 때 발생할 수 있습니다.

초콜렛은 칼슘 옥살산 염의 공급원이 될 수 있으며 신장에 결석이 생기는 것을 촉진합니다. 저자 : Alexander Stein. 출처 : Pixabay.

그러나 결석 형성을 억제하거나 방지하는 물질이 있습니다. 결석 형성을 방지하는 화합물 중에는 구연산염 및 피로 인산과 같은 작은 분자와 당 단백질 및 프로테오글리칸과 같은 큰 분자가 있습니다.

칼슘 옥살산 결석 형성을 피하는 방법

그릿 또는 칼슘 옥살 레이트 결석의 재발을 예방하는 좋은 전략에는 수분 섭취량 늘리기, 칼슘이 풍부한 식품 (예 : 유제품) 섭취량 늘리기, 식염 (NaCl), 동물성 단백질 제한이 포함됩니다. 그리고 옥살산 염이 풍부한 음식.

동물에서

2000 년 초부터 고양이와 개의 비뇨 계에서 칼슘 옥살 레이트 결석의 증가가 관찰되었습니다. 이것은이 동물들이 먹는 식단의 유형에 따라 달라지며 소변의 산도와 마그네슘 (Mg) 결핍과 관련이있는 것으로 보입니다.

개의 방광에서 발견되는 칼슘 옥살 레이트 결석. Joel Mills / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). 출처 : Wikimedia Commons.

과도한 옥살산 염에 대한 신체 반응

인간과 동물 모두 옥살산 염을 분해 할 수있는 박테리아의 수를 늘림으로써 과도한 옥살산 염에 반응한다는 증거가 있습니다.

이러한 박테리아 중 일부는 Oxalobacter formigenes, Bifidobacterium sp. , Porphyromonas gingivalis 및 Bacillus sp. , 무엇보다도 장에 자연적으로 존재합니다.

응용

협의 된 출처에 따르면 칼슘 옥살 레이트는 세라믹 코팅에 사용됩니다.

석회석 조각품 및 기타 예술적 요소를 코팅하는 데 사용되었으며 재료의 경도를 높이고 다공성을 줄이며 산과 알칼리에 대한 내성을 높이는 것으로 밝혀졌습니다.

이탈리아는 박물관 석회암 물체를 보존하기 위해 칼슘 옥살 레이트로 코팅하는 실험을했습니다. 저자 : 출처 : Moni Quayle. Pixabay.

일부 프로세스의 문제

펄프 및 제지 산업에서 칼슘 옥살 레이트는 공정에서 많은 문제를 일으키는 스케일을 형성 할 수 있습니다.

산업 공정의 덕트 또는 파이프에서 형성되는 것을 방지하기 위해 옥살산 산화 효소와 같은 효소를 사용하여 옥살산의 효소 분해가 제안되었습니다.

또한 맥주가 만들어지는 용기에 돌처럼 쌓이는 경향이 있으며, 음료에 불쾌한 맛을 줄 수있는 미생물의 형성을 피하기 위해 제거되어야합니다.

위험

고농도의 옥살산 염은 주로 부식 효과로 인해 동물 및 때때로 인간에서 사망을 유발할 수 있습니다.

옥살 레이트와 그 결합 산인 옥살산의 축적은 심장 기능 부전, 칼슘 옥살 레이트 결석, 신부전, 심지어 독성으로 인한 사망과 같은 장애를 일으킬 수 있습니다.

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