Μετάβαση στο περιεχόμενο

Οξαλικό ασβέστιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Οξαλικό ασβέστιο
Οξαλικό ασβέστιο
δομή μονοένυδρου οξαλικού ασβεστίου στους 328 K
Δομή του μονοένυδρου οξαλικού ασβεστίου
Ονόματα
ΠροτιμώμενοΌνομαIUPAC
Οξαλικό ασβέστιο
ΣυστηματικήΟνοματολογίαIUPAC
Αιθανοδιοϊκό ασβέστιο
ΆλλαΟνόματα
Οξαλικός ασβέστης
Αναγνωριστικά
5794-28-5 (μονοένυδρο) ΝαιY
25454-23-3 (διένυδρο) N
192389-49-4 (τριένυδρο)
ChEBI CHEBI:60579 ΝαιY
ChEMBL ChEMBL3184709
ChemSpider 30549 ΝαιY
Αριθμός_EC 209-260-1
InChI=1S/C2H2O4.Ca/c3-1(4)2(5)6;/h(H,3,4)(H,5,6);/q;+2/p-2 ΝαιY
Key: QXDMQSPYEZFLGF-UHFFFAOYSA-L ΝαιY

InChI=1/C2H2O4.Ca/c3-1(4)2(5)6;/h(H,3,4)(H,5,6);/q;+2/p-2
Key: QXDMQSPYEZFLGF-NUQVWONBAM
Jmol 3Δ Πρότυπο Image
KEGG C17478
PubChem 16212978
C(=O)(C(=O)[O-])[O-].[Ca+2]
UNII 4PP86KK527 (μονοένυδρο) ΝαιY
Ιδιότητες
CaC2O4
Μοριακή μάζα 128,10 g·mol−1
Εμφάνιση άχρωμοι ή λευκοί κρύσταλλοι (άνυδρες και ενυδατωμένες μορφές)
Πυκνότητα 2,20 g/cm3, μονοένυδρο[1]
Σημείο τήξης 200 °C (392 °F; 473 K) αποσυντίθεται (μονοένυδρο)
Διαλυτότητα στο νερό 0,61 mg/(100 g) H2O (20 °C)[2]
Γινόμενο διαλυτότητας (Ksp)
2,7 × 10−9 για CaC2O4[3]
Κίνδυνοι
Κύριοι κίνδυνοι Επιβλαβές, ερεθιστικό
Δελτίο δεδομένων ασφάλειας External SDS
Εικονογράμματα GHS Το εικονόγραμμα θαυμαστικού στο GHS
Λέξη συμβόλου GHS Προειδοποίηση
Δηλώσεις κινδύνου GHS
H302, H312
Προληπτικές δηλώσεις GHS
P280
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondΑναφλεξιμότητα κωδικός 1: Πρέπει να προθερμανθεί πριν να μπορέσει να συμβεί ανάφλεξη. Σημείο ανάφλεξης πάνω από 93 °C (200 °F). Π.χ., κραμβέλαιοΥγεία κωδικός 2: Έντονο ή παρατεταμένο, αλλά όχι χρόνια έκθεση μπορεί να προκαλέσει προσωρινή ανικανότητα ή ενδεχόμενη παραμένουσα βλάβη. Π.χ., το χλωροφόρμιοΔραστικότητα κωδικός 1: Κανονικά σταθερό, αλλά μπορεί να γίνει ασταθές σε αυξημένες θερμοκρασίες και πιέσεις. Π.χ, το ασβέστιοΕιδικοί κίνδυνοι (λευκό): χωρίς κωδικό
1
2
1
Σχετικές ενώσεις
Ανθρακικό ασβέστιο
Οξικό ασβέστιο
Μηρμυκικό ασβέστιο
Οξαλικό νάτριο
Οξαλικό βηρύλιο
Οξαλικό μαγνήσιο
Οξαλικό στρόντιο
Οξαλικό βάριο
Οξαλικό ράδιο
Οξαλικός σίδηρος(II)
Οξαλικός σίδηρος(III)
Σχετικές ενώσεις
Οξαλικό οξύ
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).
 N (verify) Τι είναι ΝαιY/N?)
Infobox references
Ηλεκτρονική μικρογραφία σάρωσης της επιφάνειας μιας πέτρας στα νεφρά που δείχνει τετραγωνικούς κρυστάλλους γουεντελίτη (διένυδρο οξαλικό ασβέστιο) που αναδύονται από το άμορφο κεντρικό τμήμα της πέτρας (το οριζόντιο μήκος της εικόνας αντιπροσωπεύει 0,5 mm του πρωτότυπου σχήματος)

Το οξαλικό ασβέστιο (Calcium oxalate ή oxalate of lime) είναι ένα άλας του οξαλικού οξέος με χημικό τύπο CaC2O4 ή Ca(COO)2. Σχηματίζει ένυδρα άλατα CaC2O4·nH2O, όπου το n κυμαίνεται από 1 έως 3. Τα άνυδρα και όλες οι ένυδρες μορφές είναι άχρωμα ή λευκά. Το μονοένυδρο CaC2O4·H2O εμφανίζεται φυσικά ως το ορυκτό γουελίτης (whewellite), σχηματίζοντας κρυστάλλους σε σχήμα φακέλου, γνωστούς στα φυτά ως ραφίδια (raphides). Αναγνωρίζονται επίσης οι δύο σπανιότεροι υδρίτες: το διένυδρο CaC2O4·2H2O, το οποίο εμφανίζεται φυσικά ως το ορυκτό γουεντελίτης (weddellite), και το τριένυδρο CaC2O4·3H2O, το οποίο εμφανίζεται φυσικά ως το ορυκτό καοξίτης (caoxite). Ορισμένα τρόφιμα έχουν υψηλές ποσότητες οξαλικού ασβεστίου και μπορούν να προκαλέσουν πληγές και μούδιασμα κατά την κατάποση, ακόμη και να αποβούν μοιραία. Πολιτισμικές ομάδες με δίαιτες που εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από φρούτα και λαχανικά πλούσια σε οξαλικό ασβέστιο, όπως αυτές στη Μικρονησία, μειώνουν το επίπεδό του βράζοντάς τα και μαγειρεύοντάς τα.[4][5] Αποτελούν συστατικό του 76% των ανθρώπινων πετρών στα νεφρά.[6]. Το οξαλικό ασβέστιο βρίσκεται επίσης στην πέτρα μπύρας, μια λεπίδα που σχηματίζεται σε δοχεία που χρησιμοποιούνται στις ζυθοποιίες.

Πολλά φυτά συσσωρεύουν οξαλικό ασβέστιο, όπως έχει αναφερθεί σε περισσότερα από 1000 διαφορετικά γένη φυτών.[7] Η συσσώρευση οξαλικού ασβεστίου συνδέεται με την αποτοξίνωση του ασβεστίου (Ca2+) στο φυτό.[8] Κατά την αποσύνθεση, το οξαλικό ασβέστιο οξειδώνεται από βακτήρια, μύκητες ή πυρκαγιές για να παράξει το θρεπτικό συστατικό του εδάφους ανθρακικό ασβέστιο.[9]

Το δηλητηριώδες φυτό Ντιφενμπάχια] περιέχει την ουσία και η κατάποση μπορεί να εμποδίσει την ομιλία και να προκαλέσει ασφυξία. Βρίσκεται επίσης στο λάπαθο, στο ραβέντι (σε μεγάλες ποσότητες στα φύλλα), στην κανέλα, κουρκουμά και σε είδη οξαλίδας, σε αροειδή, στο άρο ιταλικό, στην κολοκασία την εδώδιμο, στο ακτινίδιο, σε φύλλα τσαγιού, στην αγαύη, στον παρθενοκισσό τον πεντάφυλλο, στην Αλοκάσια και στο σπανάκι σε ποικίλες ποσότητες. Τα φυτά του γένους φιλόδεντρο περιέχουν αρκετό οξαλικό ασβέστιο, επομένως η κατανάλωση μερών του φυτού μπορεί να προκαλέσει δυσάρεστα συμπτώματα. Αδιάλυτοι κρύσταλλοι οξαλικού ασβεστίου βρίσκονται στους μίσχους, τις ρίζες και τα φύλλα των φυτών και παράγονται σε ιδιόβλαστα (idioblasts). Τα φυτά βανίλλες (Vanilla) εκκρίνουν οξαλικό ασβέστιο κατά τη συγκομιδή των λοβών των σπόρων της ορχιδέας και μπορεί να προκαλέσουν δερματίτιδα εξ επαφής.

Οι κρύσταλλοι οξαλικού ασβεστίου βρίσκονται συνήθως σε λειχήνες, όπου εμφανίζονται σε δύο ορυκτές μορφές: γουεντελίτη (CaC2O4•(2+x)H2O) και γουελίτη (CaC2O4•H2O). Αυτοί οι κρύσταλλοι μπορούν να σχηματιστούν τόσο στην επιφάνεια του λειχήνα ως μια κονιώδης επικάλυψη που ονομάζεται pruina όσο και μέσα στις εσωτερικές δομές του λειχήνα θάλλος. Ο τύπος και η κατανομή αυτών των κρυστάλλων συσχετίζεται συχνά με τις περιβαλλοντικές συνθήκες: ο γουεντελίτης σχηματίζεται συνήθως σε ξηρά περιβάλλοντα και μπορεί να χρησιμεύσει ως πηγή νερού για τους λειχήνες, ενώ ο γουελίτης είναι πιο συνηθισμένος σε υγρά ενδιαιτήματα. Εκτός από τη ρύθμιση του νερού, οι κρύσταλλοι οξαλικού ασβεστίου στους λειχήνες εξυπηρετούν διάφορες προστατευτικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της θωράκισης από την υπερβολική ηλιακή ακτινοβολία και της πιθανής βοήθειας στην εξουδετέρωση ρύπων όπως το διοξείδιο του θείου. Ο σχηματισμός αυτών των κρυστάλλων συνδέεται με την ικανότητα του λειχήνα να διαλύει ασβέστιο από βραχώδη υποστρώματα μέσω της παραγωγής οξαλικού οξέος, με την ποσότητα οξαλικού ασβεστίου να συσχετίζεται συχνά με την περιεκτικότητα σε ασβέστιο του υποστρώματος στο οποίο αναπτύσσεται ο λειχήνας.[10]

Το οξαλικό ασβέστιο, ως πέτρα ζυθοποιίας (beerstone), είναι ένα καφέ ίζημα που τείνει να συσσωρεύεται μέσα σε κάδους, βαρέλια και άλλα δοχεία που χρησιμοποιούνται στην παρασκευή μπύρας. Εάν δεν αφαιρεθεί με μια διαδικασία καθαρισμού, η πέτρα ζυθοποιίας θα αφήσει μια ανθυγιεινή επιφάνεια που μπορεί να φιλοξενήσει μικροοργανισμούς.[11] Η πέτρα μπύρας αποτελείται από άλατα ασβεστίου και μαγνησίου και διάφορες οργανικές ενώσεις που απομένουν από τη διαδικασία ζυθοποίησης.•Προάγει την ανάπτυξη ανεπιθύμητων μικροοργανισμών που μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά ή ακόμη και να καταστρέψουν τη γεύση μιας παρτίδας μπύρας.

Οι κρύσταλλοι οξαλικού ασβεστίου στα ούρα είναι το πιο συνηθισμένο συστατικό των ανθρώπινων νεφρικών λίθων και ο σχηματισμός κρυστάλλων οξαλικού ασβεστίου είναι επίσης μία από τις τοξικές επιπτώσεις της δηλητηρίασης από αιθυλενογλυκόλη.

Χημικές ιδιότητες

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το οξαλικό ασβέστιο είναι ένας συνδυασμός ιόντων ασβεστίου και της συζυγούς βάσης του οξαλικού οξέος, του οξαλικού ανιόντος. Τα υδατικά του διαλύματα είναι ελαφρώς βασικά λόγω της βασικότητας του οξαλικού ιόντος. Η βασικότητα του οξαλικού ασβεστίου είναι ασθενέστερη από αυτή του οξαλικού νατρίου, λόγω της χαμηλότερης διαλυτότητάς του στο νερό. Το στερεό ένυδρο οξαλικό ασβέστιο έχει χαρακτηριστεί με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ. Είναι ένα πολυμερές σύμπλεξης (coordination polymer) που διαθέτει επίπεδα οξαλικά ανιόντα συνδεδεμένα με ασβέστιο, το οποίο έχει επίσης πρόσδεμα νερού.[1]

Το οξαλικό ασβέστιο μπορεί να προκαλέσει πληγές και μούδιασμα κατά την κατάποση και μπορεί ακόμη και να αποβεί μοιραίο.

Μορφολογία και διάγνωση

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το μονοένυδρο και το διένυδρο μπορούν να διακριθούν από το σχήμα των αντίστοιχων κρυστάλλων.

  • Οι κρύσταλλοι διένυδρου οξαλικού ασβεστίου οκταεδρικοί. Ένα μεγάλο μέρος των κρυστάλλων σε ένα ίζημα ούρων θα έχει αυτόν τον τύπο μορφολογίας, καθώς μπορούν να αναπτυχθούν σε οποιοδήποτε pH και εμφανίζονται φυσικά στα φυσιολογικά ούρα..
  • Οι κρύσταλλοι μονοένυδρου οξαλικού ασβεστίου ποικίλλουν σε σχήμα και μπορούν να έχουν σχήμα αλτήρων, ατράκτων, ωοειδές ή φράχτη, το τελευταίο από τα οποία παρατηρείται συχνότερα λόγω δηλητηρίασης από αιθυλενογλυκόλη.[12]
Οι λίθοι μονοένυδρου οξαλικού ασβεστίου μπορούν να είναι σαν καρφιά, μοιάζοντας με το κεφάλι ενός κεφαλοθραύστη.

Περίπου το 76% των λίθων στα νεφρά είναι εν μέρει ή εξ ολοκλήρου τύπου οξαλικού ασβεστίου.[6] Σχηματίζονται όταν τα ούρα είναι επίμονα κορεσμένα με ασβέστιο και οξαλικό. Μεταξύ 1% και 15% των ανθρώπων παγκοσμίως επηρεάζονται από πέτρες στα νεφρά κάποια στιγμή.[14][15] Το 2015, προκάλεσαν περίπου 16.000 θανάτους παγκοσμίως.[16]

Μέρος του οξαλικού στα ούρα παράγεται από τον οργανισμό. Το ασβέστιο και το οξαλικό στη διατροφή παίζουν ρόλο, αλλά δεν είναι οι μόνοι παράγοντες που επηρεάζουν τον σχηματισμό λίθων από οξαλικό ασβέστιο. Το οξαλικό που περιέχεται στη διατροφή είναι ένα οργανικό ιόν που βρίσκεται σε πολλά λαχανικά, φρούτα και ξηρούς καρπούς. Το ασβέστιο από τα οστά μπορεί επίσης να παίζει ρόλο στον σχηματισμό λίθων στα νεφρά.

Βιομηχανικές εφαρμογές

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το οξαλικό ασβέστιο χρησιμοποιείται στην κατασκευή κεραμικών υαλωμάτων (ceramic glazes).[17]

  1. 1 2 S. Deganello (1981). «The Structure of Whewellite, CaC2O4.H2O, at 328 K». Acta Crystallogr. B 37 (4): 826–829. doi:10.1107/S056774088100441X. Bibcode: 1981AcCrB..37..826D.
  2. ↑ Haynes, W., επιμ. (2015–2016). Handbook of Chemistry and Physics (96th έκδοση). CRC Press. σελ. 4-55.
  3. ↑ Euler. «Ksp Table: Solubility product constants near 25 °C». chm.uri.edu (στα English). Ανακτήθηκε στις 10 Ιουνίου 2021.CS1 maint: Μη αναγνωρίσιμη γλώσσα (link)
  4. ↑ Arnold, Michael A. (2014), Pandanus tectorius S. Parkinson, Texas A&M University, https://aggie-horticulture.tamu.edu/syllabi/206/Lists/Fourth%20Edition/Pandanustectorius.pdf, ανακτήθηκε στις 30 September 2020
  5. ↑ WebMD Editorial. «Foods High in Oxalates». WebMD (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 30 Ιανουαρίου 2022.
  6. 1 2 Singh, Prince; Enders, Felicity T.; Vaughan, Lisa E.; Bergstralh, Eric J.; Knoedler, John J.; Krambeck, Amy E.; Lieske, John C.; Rule, Andrew D. (October 2015). «Stone Composition Among First-Time Symptomatic Kidney Stone Formers in the Community». Mayo Clinic Proceedings 90 (10): 1356–1365. doi:10.1016/j.mayocp.2015.07.016. PMID 26349951. PMC 4593754. https://archive.org/details/sim_mayo-clinic-proceedings_mayo-clinic-proceedings_2015-10_90_10/page/1356.
  7. ↑ Francesci, V.R.; Nakata (2005). «Calcium oxalate in plants: formation and function». Annu Rev Plant Biol 56 (56): 41–71. doi:10.1146/annurev.arplant.56.032604.144106. PMID 15862089. Bibcode: 2005AnRPB..56...41F. https://archive.org/details/sim_annual-review-of-plant-biology_2005_56/page/40.
  8. ↑ Martin, G; Matteo Guggiari; Daniel Bravo; Jakob Zopfi; Guillaume Cailleau; Michel Aragno; Daniel Job; Eric Verrecchia και άλλοι. (2012). «Fungi, bacteria and soil pH: the oxalate–carbonate pathway as a model for metabolic interaction». Environmental Microbiology 14 (11): 2960–2970. doi:10.1111/j.1462-2920.2012.02862.x. PMID 22928486. Bibcode: 2012EnvMi..14.2960M. https://zenodo.org/record/3436719.[νεκρός σύνδεσμος]
  9. ↑ Parsons, Robert F.; Attiwill, Peter M.; Uren, Nicholas C.; Kopittke, Peter M. (1 April 2022). «Calcium oxalate and calcium cycling in forest ecosystems». Trees 36 (2): 531–536. doi:10.1007/s00468-021-02226-4. Bibcode: 2022Trees..36..531P.
  10. ↑ Wilk, Karina; Osyczka, Piotr (2024-11-14). «Crystalline deposit in lichens: Determination of crystals with regard to practical application in standard taxonomic studies». Acta Mycologica 59: 1–11. doi:10.5586/am/193965.
  11. ↑ Ryan, James (27 Μαΐου 2018). «What is beerstone (and how to remove it)». Ανακτήθηκε στις 28 Μαΐου 2018.
  12. ↑ «Urine Crystals». ahdc.vet.cornell.edu/. Cornell University. Ανακτήθηκε στις 12 Ιουλίου 2014.
  13. ↑ Image by Mikael Häggström, MD.
    - Reference for benign/LCIS association: Hind Warzecha, M.D. «Microcalcifications». Pathology Outlines. Last author update: 1 June 2010
  14. ↑ Morgan, Monica S C; Pearle, Margaret S (2016). «Medical management of renal stones». BMJ 352: i52. doi:10.1136/bmj.i52. ISSN 1756-1833. PMID 26977089.
  15. ↑ Abufaraj, Mohammad; Xu, Tianlin; Cao, Chao; Waldhoer, Thomas; Seitz, Christian; d'Andrea, David; Siyam, Abdelmuez; Tarawneh, Rand και άλλοι. (6 September 2020). «Prevalence and Trends in Kidney Stone Among Adults in the USA: Analyses of National Health and Nutrition Examination Survey 2007–2018 Data» (στα αγγλικά). European Urology Focus 7 (6): 1468–1475. doi:10.1016/j.euf.2020.08.011. ISSN 2405-4569. PMID 32900675.
  16. ↑ «Global, regional, and national life expectancy, all-cause mortality, and cause-specific mortality for 249 causes of death, 1980–2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015». Lancet 388 (10053): 1459–1544. October 2016. doi:10.1016/s0140-6736(16)31012-1. PMID 27733281.
  17. ↑ «Calcium Oxalate Data Sheet». Hummel Croton Inc. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 12 Σεπτεμβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 23 Απριλίου 2017.