Kalsiumoksalat (CaC2O4) egenskaper, struktur, bruk, risiko

4000
Robert Johnston

De kalsiumoksalat Det er en organisk forbindelse dannet av grunnstoffene karbon (C), oksygen (O) og kalsium (Ca). Dens kjemiske formel er CaCtoELLER4. Det finnes vanligvis i sine tre hydratiserte former: mono-, di- og trihydrat. Det vil si med henholdsvis ett, to eller tre molekyler vann i sin krystallinske struktur..

Kalsiumoksalat finnes i mineraler, planter, sopp og andre levende vesener som pattedyr og til og med hos mennesker som en konsekvens av metabolismen av noen proteiner. Det kan bli funnet i urinen hos mennesker og noen dyr.

Kalsiumoksalatkrystaller CaCtoELLER4 i en urinprøve sett under et mikroskop. J3D3 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Kilde: Wikimedia Commons.

Noen matvarer som spinat, rabarbra, soya og sjokolade inneholder mye oksalater, og når sensitive mennesker spiser dem, kan det dannes kalsiumoksalatstein i nyrene..

CaC-steiner kan forhindrestoELLER4 i nyrene hvis de får i seg mye væske, spesielt vann, og unngår mat med mye oksalater og bruker de som er rike på kalsium og magnesium.

Kalsiumoksalat danner uønsket skala i rør og tanker i prosesser som masse- og papirproduksjon, og også i bryggerier.

Artikkelindeks

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 eiendommer
    • 3.1 Fysisk tilstand
    • 3.2 Molekylvekt
    • 3.3 Smeltepunkt
    • 3.4 Spesifikk vekt
    • 3.5 Løselighet
    • 3,6 pH
    • 3.7 Kjemiske egenskaper
  • 4 Tilstedeværelse i naturen
    • 4.1 I mineraler
    • 4.2 I planter og sopp
  • 5 Tilstedeværelse i menneskekroppen og pattedyr
    • 5.1 Hos mennesker
    • 5.2 Faktorer som påvirker utseendet til stein i nyrene
    • 5.3 Måter å unngå dannelse av kalsiumoksalatstein
    • 5.4 Hos dyr
    • 5.5 Kroppsrespons på overflødig oksalat
  • 6 bruksområder
    • 6.1 Problemer i noen prosesser
  • 7 Risiko
  • 8 Referanser

Struktur

Kalsiumoksalat dannes av kalsiumionen Cato+ og oksalationen CtoELLER4to-. Oksalatanionet består av to karbonatomer og fire oksygenatomer. De negative ladningene av oksalatanionen finnes på oksygenatomene.

Kjemisk struktur av kalsiumoksalat. VSimonian / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5). Kilde: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

  • Kalsiumoksalat
  • Oksalsyre kalsiumsalt
  • Etandiosyre kalsiumsalt

Eiendommer

Fysisk tilstand

Fargeløst, hvitt, gult eller brunt krystallinsk fast stoff som kan være i tre forskjellige hydratiserte former.

Molekylær vekt

128,1 g / mol

Smeltepunkt

Kalsiumoksalatmonohydrat brytes ned ved 200 ° C.

Spesifikk vekt

Monohydrat CaCtoELLER4 •HtoO = 2,22 g / cm3

Dihydrat CaCtoELLER4 •2HtoO = 1,94 g / cm3

Trihydrat CaCtoELLER4 •3HtoO = 1,87 g / cm3

Løselighet

Nesten uoppløselig i vann: 0,00061 g / 100 g vann ved 20 ° C. Monohydrat oppløses i fortynnet syre.

pH

Vandige oppløsninger av kalsiumoksalat er svakt basiske.

Kjemiske egenskaper

Kalsiumoksalat er kalsiumsalt av oksalsyre. Dette er et naturlig biprodukt av stoffskiftet, så det er veldig rikelig i menneskekroppen, og er en del av mange matvarer.

Oksalsyre og dens konjugatbase, oksalat, er sterkt oksyderte organiske forbindelser, med kraftig chelaterende aktivitet, det vil si at de lett kan kombineres med positive ioner med ladninger på +2 eller +3.

De vandige løsningene er svakt basiske fordi oksalationen har en tendens til å ta opp H-protoner.+ fra vann, som frigjør OH-ioner-. Etter å ha tatt to protoner H+ oksalationet blir oksalsyre HtoCtoELLER4:

CtoELLER4to- + HtoO → HCtoELLER4- + Åh-

HCtoELLER4- + HtoO → HtoCtoELLER4 + Åh-

Tilstedeværelse i naturen

I mineraler

Kalsiumoksalat er det vanligste oksalatet og kommer i form av mineralene whewellite, weddellite og caoxite..

Whewellite er monohydratet CaCtoELLER4 •HtoEller og er den mest stabile formen av denne forbindelsen.

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

Weddellite er dihydratet CaCtoELLER4 •2HtoO og er mindre stabil enn monohydrat.

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

Caoxite er kalsiumoksalattrihydrat CaCtoELLER4 •3HtoELLER.

I planter og sopp

Kalsiumoksalat er funnet assosiert med tørre jord og blader, også med patogene sopp, fri, i symbiose eller assosiert med planter. I sistnevnte dannes krystaller ved utfelling av kalsium i form av oksalat..

CaC-dannelsetoELLER4 av sopp har en viktig innflytelse på de biologiske og geokjemiske prosessene i jord, siden det utgjør en reserve av kalsium for økosystemet.

Tilstedeværelse i menneskekroppen og pattedyr

Oksalat har sin opprinnelse i leveren, i røde blodlegemer eller erytrocytter, og i mindre grad i nyrene. Det dannes ved metabolismen av aminosyrer (som fenylalanin og tryptofan) og ved oksidasjon av glyoksaldialdehyd.,.

Vitamin C kan også omdannes til oksalat når den utfører sin antioksidantfunksjon.

Kalsiumoksalat finnes i steiner som dannes i nyrene til mennesker eller dyr med nyresykdom..

De såkalte kalsiumoksalatsteinene eller steinene dannes ved krystallisering eller aggregering av CaCtoELLER4 i urin overmettet med kalsium og oksalat. Dette betyr at urinen inneholder så mye kalsium og oksalat at det ikke er mulig for denne forbindelsen å forbli oppløst, men heller å utfelle eller passere til fast tilstand i form av krystaller..

Hos mennesker

Dannelsen av korn eller steiner i nyrene er en sykdom som kalles nefrolithiasis; angriper omtrent 10% av befolkningen, og omtrent 75% av disse steinene består av kalsiumoksalat CaCtoELLER4.

Kalsiumoksalat kan danne nyrestein. Forfatter: VSRao. Kilde: Pixabay.

Dannelsen og veksten av kalsiumoksalatkrystaller i nyrene forekommer fordi urinen er overmettet med dette saltet. Kalsiumoksalat utvikler seg i sur urin ved pH mindre enn 6,0.

Overmetning oppstår når utskillelsen eller eliminasjonen av dette saltet (som er veldig lite løselig i vann) i urinen skjer i et lite volum vann..

Faktorer som påvirker utseendet til steiner i nyrene

Blant faktorene som favoriserer dannelsen av kalsiumoksalatkorn, er overflødig kalsium i urinen eller hyperkalsiuri, overflødig oksalat i urinen eller hyperoksaluri, elementer avledet fra kosthold og fravær av hemmere.

Overflødig oksalat kan oppstå når det spises store mengder spinat, rabarbra, soya, nøtter og sjokolade..

Sjokolade kan være en kilde til kalsiumoksalat og fremme utseendet til steiner i nyrene. Forfatter: Alexander Stein. Kilde: Pixabay.

Imidlertid er det stoffer som hemmer eller forhindrer at steindannelse oppstår. Forbindelser som forhindrer steindannelse inkluderer små molekyler som sitrat og pyrofosfat, og store molekyler som glykoproteiner og proteoglykaner..

Måter å unngå dannelse av kalsiumoksalatstein

En god strategi for å forhindre tilbakefall av korn eller kalsiumoksalatsteiner inkluderer å øke væskeinntaket, øke inntaket av kalsiumrike matvarer (som meieri) og begrense bordsalt (NaCl), animalsk protein og mat rik på oksalat.

Hos dyr

Siden begynnelsen av året 2000 har det blitt observert en økning i kalsiumoksalatstein i urinveiene hos katter og hunder. Det ser ut til at dette avhenger av dietten som disse dyrene spiser og har å gjøre med surheten i urinen og magnesium (Mg) -mangel..

Kalsiumoksalatsteiner som finnes i hundens urinblære. Joel Mills / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Kilde: Wikimedia Commons.

Kroppsrespons på overflødig oksalat

Det er bevis for at både mennesker og dyr reagerer på overflødig oksalat ved å øke antall bakterier som kan bryte ned oksalat..

Noen av disse bakteriene er Oxalobacter formigenes, Bifidobacterium sp., Porphyromonas gingivalis Y Bacillus sp., blant andre, og er naturlig tilstede i tarmen.

applikasjoner

Ifølge kilder som er konsultert, brukes kalsiumoksalat i keramisk belegg.

Det har blitt brukt til å belegge kalksteinsskulpturer og andre kunstneriske elementer, og har vist seg å forbedre materialets hardhet, redusere porøsiteten og øke motstanden mot syrer og baser..

Italia har eksperimentert med å belegge museumskalksteinobjekter med kalsiumoksalat for å bevare dem. Forfatter: Kilde: Moni Quayle. Pixabay.

Problemer i noen prosesser

I masse- og papirindustrien kan kalsiumoksalat danne skala som forårsaker mange problemer i prosessen..

For å forhindre dets dannelse i kanalene eller rørene til industrielle prosesser, er enzymatisk nedbrytning av oksalsyre blitt foreslått ved hjelp av enzymer som oksalatoksydase..

Det har også en tendens til å akkumuleres som stein i beholderne der øl lages, hvorfra det må elimineres for å unngå dannelse av mikroorganismer som kan gi en ubehagelig smak til drikken..

Risiko

I høye konsentrasjoner kan oksalat forårsake død hos dyr og av og til hos mennesker, hovedsakelig på grunn av dets etsende effekt..

Oppbygging av oksalat og konjugert syre, oksalsyre, kan forårsake forstyrrelser som hjertesvikt, kalsiumoksalatstein, nyresvikt og til og med død av toksisitet.

Referanser

  1. Glasauer, S.M. et al. (2013). Metaller og metalloider, transformasjon av mikroorganismer. Oksalater. I referansemodul i jordsystemer og miljøvitenskap. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
  2. Baumann, J. M. og Casella, R. (2019). Forebygging av kalsiumnefrolithiasis: Innflytelsen av diurese på kalsiumoksalatkrystallisering i urin. Adv Prev Med, 2019; 2019: 3234867. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Breshears, M.A. og Confer, A.W. (2017). Urinveiene. Kalsiumoksalat Calculi. In Pathologic Basis of Veterinary Disease (Sixth Edition). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
  4. Huang, Y. er al. (2019). Tge Håndtering av oksalat i kroppen og tge Oksalatets opprinnelse i kalsiumoksalatsteiner. Urol Int, 2019 5. des: 1-10. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Nilvebrant, N.-O. et al. (2002). Bioteknologi i masse- og papirindustrien. Pågår innen bioteknologi. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
  6. Pahira, J.J. og Pevzner, M. (2007). Nefrolithiasis. Kalsiumstein. I Penn Clinical Manual of Urology. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
  7. Worcester, E. M. (1994). Urinveksthemmere for kalsiumoksalatkrystall. J Am Soc Nephrol 1994 nov; 5 (5 Suppl 1): S46-53). Gjenopprettet fra jasn.asnjournals.org.
  8. Finkielstein, V.A. og Goldfarb, D.S. (2006). Strategier for å forhindre kalsiumoksalatstein. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.gov.
  9. OSS. National Library of Medicine. (2019). Kalsiumoksalat. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. Peck, A.B. et al. (2015). Oksalatnedbrytende mikroorganismer eller oksalatnedbrytende enzymer: Hvilken er den fremtidige behandlingen for enzymatisk oppløsning av kalsiumoksalaturolitter i tilbakevendende steinsykdom? Urolithiasis, 2016 feb; 44 (1): 27-32. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.gov.
  11. Holames, R.P. et al. (2016). Senking av urinoksalatutskillelse for å redusere kalsiumoksalatsteinsykdom. Urolithiasis. 2016 februar; 44 (1); 27-32. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.gov.
  12. Cezar, T.M. (1998). Kalsiumoksalat: En overflatebehandling for kalkstein. Journal of Conservation and Museum Studies 4, s. 6-10. Gjenopprettet fra jcms-journal.com.
  13. Wikimedia (2019). Kalsiumoksalat. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.