KALSIYUM OKSALAT (CAC2O4): ÖZELLIKLERI, YAPISI, KULLANIMLARI, RISKLERI - KIMYA - 2025

Kalsiyum oksalat elemanları karbon (C), oksijen (O) ve kalsiyum (Ca) meydana gelen bir organik bileşiktir. Kimyasal formülü CaC ₂ O _4'tür . Genellikle üç hidratlı formunda bulunur: mono-, di- ve trihidrat. Yani kristal yapısında sırasıyla bir, iki veya üç su molekülü ile.

Kalsiyum oksalat minerallerde, bitkilerde, mantarlarda ve memeliler gibi diğer canlılarda ve hatta bazı proteinlerin metabolizmasının bir sonucu olarak insanlarda bulunur. İnsanların ve bazı hayvanların idrarında bulunabilir.

Mikroskop altında gözlenen bir idrar örneğinde kalsiyum oksalat CaC ₂ O ₄ kristalleri . J3D3 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Kaynak: Wikimedia Commons.

Ispanak, ravent, soya ve çikolata gibi bazı yiyecekler oksalat bakımından yüksektir ve hassas kişiler onları yediğinde böbreklerinde kalsiyum oksalat taşları oluşabilir.

Su başta olmak üzere çok miktarda sıvı alarak, oksalat bakımından yüksek gıdalardan kaçınarak ve kalsiyum ve magnezyum yönünden zengin olanları tüketerek böbreklerde CaC ₂ O ₄ taşlarının görünmesini önleyebilirsiniz .

Kalsiyum oksalat, selüloz ve kağıt üretimi gibi işlemlerde ve ayrıca bira fabrikalarında boru ve tanklarda istenmeyen ölçek oluşturur.

yapı

Kalsiyum oksalat, kalsiyum iyonu Ca ^{2 +} ve oksalat iyonu C ₂ O ₄ ^{2- tarafından oluşturulur} . Oksalat anyonu iki karbon atomu ve dört oksijen atomundan oluşur. Oksalat anyonunun negatif yükleri oksijen atomlarında bulunur.

Kalsiyum oksalatın kimyasal yapısı. VSimonian / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5). Kaynak: Wikimedia Commons.

terminoloji

• Kalsiyum oksalat
• Oksalik asit kalsiyum tuzu
• Ethanedioic asit kalsiyum tuzu

Özellikleri

Fiziksel durum

Üç farklı hidratlı formda olabilen renksiz, beyaz, sarı veya kahverengi kristalli katı.

Moleküler ağırlık

128.1 g / mol

Erime noktası

Kalsiyum oksalat monohidrat 200 ° C'de bozunur.

Özel ağırlık

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

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

Trihidrat CaC ₂ O _{4 •} 3H ₂ O = 1,87 g / cm ³

Çözünürlük

Suda neredeyse çözünmez: 20 ° C'de 0.00061 g / 100 g su Monohidrat, seyreltik asitte çözünür.

pH

Sulu kalsiyum oksalat çözeltileri zayıf baziktir.

Kimyasal özellikler

Kalsiyum oksalat, oksalik asidin kalsiyum tuzudur. Bu, metabolizmanın doğal bir yan ürünüdür, bu nedenle insan vücudunda çok miktarda bulunur ve birçok yiyeceğin bir parçasıdır.

Oksalik asit ve onun eşlenik bazı oksalat, güçlü şelatlama aktivitesine sahip, yüksek oranda oksitlenmiş organik bileşiklerdir, yani +2 veya +3 yüklerle pozitif iyonlarla kolayca birleşebilirler.

Oksalat iyonu, H almak eğiliminde olduğu için onların sulu çözeltileri, zayıf bazik olan ⁺ protonlar OH serbest su gelen ^- iyonları . İki H ⁺ protonu aldıktan sonra oksalat iyonu oksalik asit H ₂ C ₂ O _{4 olur} :

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 ^-

Doğada varlık

Minerallerde

Kalsiyum oksalat en yaygın oksalattır ve uydu, weddellit ve kaoksit mineralleri şeklinde gelir.

Whewellit, monohidrat CaC ₂ O _{4 •} H ₂ O'dur ve bu bileşiğin en kararlı formudur.

Whewelit mineral kayası. Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Kaynak: Wikimedia Commons.

Weddellit CaC ₂ O _{4 •} 2H ₂ O dihidrattır ve monohidrattan daha az stabildir.

Weddelite mineral kristalleri. Leon Hupperichs / CC TARAFINDAN (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0). Kaynak: Wikimedia Commons.

Caoxite, kalsiyum oksalat trihidrattır CaC ₂ O _{4 •} 3H ₂ O.

Bitkilerde ve mantarlarda

Kalsiyum oksalat, kuru toprak ve yapraklarla, ayrıca patojenik mantarlarla, serbest, simbiyozda veya bitkilerle ilişkili bulunur. İkincisi, kristaller, oksalat formunda kalsiyumun çökelmesiyle oluşur.

Mantarlar tarafından CaC ₂ O ₄ oluşumu , ekosistem için bir kalsiyum rezervi oluşturduğundan, toprakların biyolojik ve jeokimyasal süreçleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

İnsan vücudunda ve memelilerde varlık

Oksalat, karaciğerde, kırmızı kan hücrelerinde veya eritrositlerde ve daha az ölçüde böbrekte ortaya çıkar. Amino asitlerin (fenilalanin ve triptofan gibi) metabolizmasından ve glioksal dialdehitin oksidasyonundan oluşur.

Ayrıca C vitamini antioksidan işlevini yerine getirirken oksalata dönüştürülebilir.

Kalsiyum oksalat, böbrek hastalığı olan insanların veya hayvanların böbreklerinde oluşan taşlarda bulunur.

Sözde kalsiyum oksalat taş veya taş CAC kristalleştirme veya agregasyonu ile oluşturulmaktadır ₂ O ₄ kalsiyum ve oksalat ile süper-doymuş idrarda. Bu, idrarın o kadar çok kalsiyum ve oksalat içerdiği anlamına gelir ki, bu bileşiğin çözünmüş halde kalması mümkün değildir, bunun yerine kristaller şeklinde çökelmesi veya katılaşması mümkün değildir.

İnsanlarda

Böbreklerde kum veya taş oluşumu nefrolitiyazis adı verilen bir hastalıktır; nüfusun yaklaşık% 10'una saldırır ve bu taşların yaklaşık% 75'i kalsiyum oksalat CaC ₂ O _{4'ten oluşur} .

Kalsiyum oksalat böbrek taşı oluşturabilir. Yazar: VSRao. Kaynak: Pixabay.

Böbrekte kalsiyum oksalat kristallerinin oluşumu ve büyümesi, bazı insanlarda idrarın bu tuza aşırı doyması nedeniyle meydana gelir. Kalsiyum oksalat, asidik idrarda 6.0'dan düşük pH'da gelişir.

Süper doygunluk, bu tuzun (suda çok az çözünür olan) idrarda atılması veya ortadan kaldırılması, az miktarda su içinde gerçekleştiğinde meydana gelir.

Böbreklerdeki taşların görünümünü etkileyen faktörler

Kalsiyum oksalat taneciği oluşumunu destekleyen faktörler arasında idrarda fazla kalsiyum veya hiperkalsiüri, idrarda fazla oksalat veya hiperoksalüri, diyetten türetilen elementler ve inhibitörlerin olmaması yer alır.

Diğer yiyeceklerin yanı sıra yüksek miktarda ıspanak, ravent, soya, fındık ve çikolata yendiğinde aşırı oksalat oluşabilir.

Çikolata, bir kalsiyum oksalat kaynağı olabilir ve böbreklerde taş oluşumunu teşvik edebilir. Yazar: Alexander Stein. Kaynak: Pixabay.

Bununla birlikte, taş oluşumunu engelleyen veya engelleyen maddeler vardır. Taş oluşumunu engelleyen bileşikler arasında sitrat ve pirofosfat gibi küçük moleküller ile glikoproteinler ve proteoglikanlar gibi büyük moleküller bulunmaktadır.

Kalsiyum oksalat taşlarının oluşumunu önlemenin yolları

Kum veya kalsiyum oksalat taşlarının tekrarını önlemek için iyi bir strateji, sıvı alımınızı arttırmayı, kalsiyum açısından zengin gıdaları (süt ürünleri gibi) alımınızı ve sofra tuzu (NaCl), hayvansal proteini kısıtlamayı içerir. ve oksalat yönünden zengin besinler.

Hayvanlarda

2000'li yılların başından itibaren kedi ve köpeklerin üriner sistemlerinde kalsiyum oksalat taşlarında artış gözlenmiştir. Görünüşe göre bu, bu hayvanların yediği diyet türüne bağlı ve idrarın asitliği ve magnezyum (Mg) eksikliği ile ilgisi var.

Köpeğin idrar kesesinde bulunan kalsiyum oksalat taşları. Joel Mills / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Kaynak: Wikimedia Commons.

Aşırı oksalata vücut tepkisi

Hem insanların hem de hayvanların aşırı oksalata, oksalatı indirgeyebilen bakteri sayısını artırarak yanıt verdiğine dair kanıtlar vardır.

Bu bakterilerden bazıları Oxalobacter formigenes, Bifidobacterium sp. Porphyromonas gingivalis ve Bacillus sp. , diğerleri arasında ve bağırsakta doğal olarak bulunur.

Uygulamalar

Danışılan kaynaklara göre seramiklerin kaplamasında kalsiyum oksalat kullanılmaktadır.

Kireçtaşı heykelleri ve diğer sanatsal unsurları kaplamak için kullanılmış ve malzemenin sertliğini iyileştirdiği, gözenekliliğini azalttığı ve asitlere ve alkalilere karşı direncini artırdığı bulunmuştur.

İtalya, onları korumak için müze kireçtaşı nesnelerini kalsiyum oksalatla kaplamayı denedi. Yazar: Kaynak: Moni Quayle. Pixabay.

Bazı süreçlerdeki sorunlar

Kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinde kalsiyum oksalat, işlemde birçok soruna neden olan kireç oluşturabilir.

Endüstriyel işlemlerin kanallarında veya borularında oluşumunu önlemek için, oksalat oksidaz gibi enzimler aracılığıyla oksalik asidin enzimatik bozunması önerilmiştir.

Ayrıca, içeceğe hoş olmayan bir tat verebilecek mikroorganizmaların oluşumunu önlemek için, biranın yapıldığı kaplarda taş gibi birikme eğilimindedir.

Riskler

Yüksek konsantrasyonlarda oksalat, esas olarak aşındırıcı etkileri nedeniyle hayvanlarda ve bazen insanlarda ölüme neden olabilir.

Oksalat ve konjuge asidi olan oksalik asit birikmesi, kalp yetmezliği, kalsiyum oksalat taşları, böbrek yetmezliği ve hatta toksisite nedeniyle ölüm gibi rahatsızlıklara neden olabilir.

Referanslar

1. Glasauer, SM vd. (2013). Metaller ve Metaloidler, Mikroorganizmalarla Dönüşüm. Oksalatlar. Yer Sistemleri ve Çevre Bilimlerinde Referans Modülünde. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
2. Baumann, JM ve Casella, R. (2019). Kalsiyum Nefrolitiazisin Önlenmesi: Diürezin İdrarda Kalsiyum Oksalat Kristalizasyonu Üzerindeki Etkisi. Adv Prev Med, 2019; 2019: 3234867. ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
3. Breshears, MA ve Confer, AW (2017). Üriner Sistem. Kalsiyum Oksalat Calculi. Veteriner Hastalığının Patolojik Temelinde (Altıncı Baskı). Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
4. Huang, Y. ve diğerleri. (2019). Tge Gövdede Oksalatın İşlenmesi ve Kalsiyum Oksalat Taşlarında Oksalatın Kaynağı. Urol Int, 2019 Aralık 5: 1-10. Ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
5. Nilvebrant, N.-O. et al. (2002). Kağıt Hamuru ve Kağıt Endüstrisinde Biyoteknoloji. Biyoteknolojide Devam Ediyor. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
6. Pahira, JJ ve Pevzner, M. (2007). Nefrolitiyazis. Kalsiyum Taşları. Penn Klinik Üroloji El Kitabı'nda. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
7. Worcester, EM (1994). İdrar Kalsiyum Oksalat Kristal Büyüme İnhibitörleri. J Am Soc Nephrol 1994 Kasım; 5 (5 Özel Sayı 1): S46-53). Jasn.asnjournals.org'dan kurtarıldı.
8. Finkielstein, VA ve Goldfarb, DS (2006). Kalsiyum oksalat taşlarını önleme stratejileri. Ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
9. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2019). Kalsiyum oksalat. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
10. Peck, AB vd. (2015). Oksalat azaltıcı mikroorganizmalar veya oksalat azaltıcı enzimler: tekrarlayan taş hastalığında kalsiyum-oksalat ürolitlerin enzimatik çözünmesi için gelecekteki tedavi hangisidir? Ürolitiyazis, 2016 Şubat; 44 (1): 27-32. Ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
11. Holames, RP vd. (2016). Kalsiyum oksalat taşı hastalığını azaltmak için idrar oksalat atılımını azaltmak. Ürolitiyazis. 2016 Şubat; 44 (1); 27-32. Ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
12. Cezar, TM (1998). Kalsiyum Oksalat: Kireçtaşı için Yüzey İşlemi. Koruma ve Müze Çalışmaları Dergisi 4, ss. 6-10. Jcms-journal.com'dan kurtarıldı.
13. Wikimedia (2019). Kalsiyum Oksalat. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.