Сульфат кальция что это такое

Сульфат кальция: способы получения и химические свойства

Сульфат кальция CaSO₄ — соль металла кальция и серной кислоты. Белый. Весьма гигроскопичный. При плавлении разлагается. Мало растворяется в воде.

Относительная молекулярная масса M_r = 136,14; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,96; t_пл = 1450º C (разлагается).

Способ получения

1. В результате взаимодействия хлорида кальция и сульфата калия при 800º С образуется сульфат кальция и хлорид калия:

2. Сульфат магния взаимодействует с перхлоратом кальция с образованием сульфата кальция и перхлората магния:

3. Гидроксид кальция вступает в реакцию с серной кислотой и образует сульфат кальция и воду:

Качественная реакция

Химические свойства

1. Сульфат кальция реагирует с простыми веществами :

1.1. Сульфат кальция взаимодействует с углеродом (коксом) при 900º С и образует сульфид кальция, угарный газ или углекислый газ:

CaSO₄ + 4C = CaS + 4CO

2. Сульфат кальция вступает в реакцию со многими сложными веществами :

2.1. Сульфат кальция взаимодействует с оксидами :

2.1.1. Сульфат в результате реакции с угарным газом при 600 — 800º С образует сульфид кальция и углекислый газ:

CaSO₄ + 4CO = CaS + 4CO₂

2.2. Сульфат кальция может реагировать с кислотами :

2.2.1. При взаимодействии с концентрированной серной кислотой сульфат кальция образует гидросульфат кальция:

2.3. Сульфат кальция реагирует с солями :

3. Сульфат кальция разлагается при температуре выше 1450º С, образуя оксид кальция, оксид серы и кислород:

Источник

Сульфат кальция (Е516)

Сульфат кальция на самом деле очень известное и широко распространенное вещество, наиболее известное в народе, как гипс. По достоинству вяжущие свойства этого продукта изначально оценили врачи, и только в прошлом столетии он нашел применение в пищевой промышленности, как пищевая добавка, маркируемая знаком Е516.

Как же используется сульфат кальция в изготовлении продуктов? Какие последствия влечет за собой его употребление? Где еще используется данная добавка? Все это можно узнать, прочитав следующую статью.

Свойства сульфата кальция и основные характеристики

К другим наименованиям такой пищевой добавки относятся: гипс, кальций сернокислый, ангидрит, селенит, Calcium sulfate, Е516. На французском языке его название звучит, как sulfate de calcium, а на немецком – calciumsulfat.

Это вещество замечательным образом соединяет в себе свойства стабилизатора и эмульгатора. В природе также существует его аналог – серной кислоты кальциевая соль. В естественной среде сульфат кальция формируется из обезвоженных гипсовых отложений, содержится в гипсе и селените, как дигидрат. Жесткость водопроводной воды напрямую связана с концентрацией в ней сульфата калия.

В промышленных масштабах такую добавку получают путем сплавления сульфата калия с хлоридом кальция. В результате такой реакции выпадает осадок, который и является сульфатом кальция.

По внешнему виду это вещество более всего напоминает белый или слегка желтоватый кристаллический порошок горьковато-соленого вкуса и без запаха. Его химический состав включает в себя сернокислый кальций и различные примеси: фториды, селен и другие. Молекулярную формулу вещества можно обозначить в виде: CaSO4.

Этот пищевой эмульгатор практически не растворяется в воде и абсолютно не растворим в этиловом спирте. Однако обладает хорошей растворимостью в глицерине, кислой среде и солях аммония.

Данная пищевая добавка является влаговпитывающим веществом. Она способна поглощать до семи процентов воды от общей массы. Плавится при очень высоких температурах, гигроскопична.

Основные производители и стандартная упаковка сульфата кальция

В Российской Федерации такую добавку производит только одно предприятие, которое находится в Удмуртии в городе Глазов – Чепецкий механический завод.

Основными ведущими мировыми производителями сульфата кальция являются:

Самым главным поставщиком данного вещества на мировой рынок является Китай. Эта прерогатива полностью принадлежит корпорации Foodchem International Corporation.

Наиболее приемлемыми стандартными упаковками для такого вещества считаются контейнеры «биг бэг» мягкие, полипропиленовые мешки, бумажные многослойные пакеты, картонно-навивные барабаны. Помимо этого, пищевая добавка Е516 предварительно герметично зашивается в полиэтиленовые пакеты.

Применение в разных сферах

Наиболее распространенными областями применения сульфата кальция являются пищевая отрасль, медицина и косметологическая промышленность.

В сфере приготовления продуктов питания эта пищевая добавка используется как самостоятельное вещество или в совокупности с другими эмульгаторами и стабилизаторами.

Высокая влаговпитывающая способность сульфата кальция обеспечивает ему широкое применение при сушке грибов и овощей, при изготовлении различных пряностей, молока, соусов и других изделий.

Такую пищевую добавку используют в различных целях:

К тому же данное вещество часто применяется в диетологии в качестве заменителя соли.

В медицинской сфере сернокислый кальций используют для изготовления хирургических фиксирующих повязок. В недалеком прошлом это был единственный материал, который использовался для оттисков зубов в стоматологической практике.

Широко распространен сульфат кальция в косметологической промышленности. Его применяют в качестве одного из компонентов для приготовления альгинатных масок с морскими водорослями.

Вещество разводят в воде, наносят на лицо, а после снимают также, как и резиновую маску. Благодаря своим пластифицирующим свойствам сульфат кальция способствует быстрому застыванию такой маски.

При совмещении порошка сернокислого кальция с водой, получают вязкую гомогенную субстанцию, которую наносят на лицо и тело, получая так называемую питательную термическую маску.

После застывания полученная смесь имеет свойство нагреваться, что способствует лучшему раскрытию пор и ускорению проникновения необходимых веществ в клетки кожи. Можно найти данное вещество в декоративной косметике в качестве матирующего компонента, а также в скрабах, где он популярен как абразив.

Сульфат кальция считается повсеместно разрешенным продуктом, максимальная суточная доза его не регламентируется.

Полезные и вредные свойства добавки Е516

Пищевая добавка Е516 является легкоусвояемой и абсолютно безопасной для организма человека. Часто его применяют при нехватке кальция, для его скорейшего пополнения. Однако при этом следует учитывать, что кальций способен усваиваться только в компании с другими веществами – особенно с витамином D. Продукты питания содержат в себе небольшое количество такой добавки.

Сульфат кальция, полученный путем химического синтеза, может содержать в себе некоторое количество примесей, которые могут нанести организму вред, особенно принятые в завышенных дозировках.

Поэтому таким продуктом лучше не злоупотреблять. Тем более, что переизбыток кальция также небезопасен для здоровья человека, как и его нехватка. В итоге это может привести к гиперкальциемии, которая повлечет за собой негативные и неприятные последствия.

В заключение

Сульфат кальция является абсолютно безопасной пищевой добавкой для здоровья человека, а потому ее применение даже в пищевой отрасли одобрено и разрешено во всех странах мира.

Благодаря своим стабилизирующим и эмульгирующим, а также высоким влаговпитывающим свойствам, кальций сернокислый широко применяется в медицине и в косметологической промышленности.

Благодаря ему, можно значительно повысить уровень кальция в организме, однако использовать его необходимо только в совокупности с витаминами, потому что в чистом виде он не усваивается организмом человека.

Источник

Дифференцированный подход к выбору растворимых кальциевых препаратов второго поколения

Результаты фундаментальных и клинических исследований показывают, что роли кальция в организме вовсе не ограничены поддержкой структуры костей. Препараты кальция (часто в сочетании с витамином D) используются для профилактики остеопороза, остеопении, пере

The results of basic and clinical studies indicate that the role of calcium in the body is not limited only to support of the bone structure (prevention of osteoporosis, osteopenia, fractures, often in combination with vitamin D). Calcium is also used for the increase resistance to cancer, eliminating seizures, arrhythmias, normalization of blood pressure, prevention of atherosclerosis and in aesthetic medicine. Accordingly, there is need for the use of such such calcium preparations as to prevent calcium deficiency and which could be used by a wide range of patients — men, women, pregnant, nursing, children from 3 years of age and adolescents. Calcium presented by inorganic (1st generation) and organic calcium salts (second generation), soluble and insoluble forms. Undeniable advantages of the preparations of 2nd generation are high efficiency (including high bioavailability and its independence on the acidity of gastric juice) as well as safety (reduced risk of kidney stones, cancrophilia and constipation). Soluble calcium supplements on the basis of citrate and lactate do not reduce the acidity of the stomach and, therefore, have a beneficial effect on the absorption of other micronutrients. In this paper we consider the prospects for the use of soluble calcium preparations on the on the basis of calcium citrate.

Недостаточная обеспеченность организма ионами кальция является фактором риска ряда хронических патологий, включая нарушения метаболизма костей, функционирования мышц, эндотелия, иммунной и сердечно-сосудистой систем. По данным Всемирной организации здравоохранения, содержание кальция в питьевой воде является одним из фундаментальных факторов, определяющих состояние здоровья человека на уровне популяций [1].

Однако питьевая вода в подавляющем большинстве географических регионов содержит количество кальция, заведомо недостаточное для компенсации суточной потребности организма (1000 мг/сут для взрослых). Кроме того, доступная большинству людей питьевая вода проходит многократные циклы очистки от органических примесей и токсичных «тяжелых» металлов — свинца, ртути, кадмия. В ходе очистки и без того невысокое содержание кальция существенно снижается. По этой причине возникает необходимость насыщать питьевую воду необходимыми для здоровья макро- и микроэлементами, прежде всего кальцием, с использованием специальных препаратов.

С фармакологической точки зрения, поступление кальция в организм в виде водного раствора имеет ряд существенных преимуществ. Во-первых, кальций уже находится в растворенном состояниии (в отличие, скажем, от таблеток нерастворимого карбоната кальция). Во-вторых, в водном растворе отсутствуют лиганды, мешающие усвоению кальция (например, в пищевых продуктах присутствует значительное количество фитиновой кислоты, переводящей ионы кальция в нерастворимую и низкоусвояемую форму). В-третьих, поступление воды с ионами кальция в растворе препарата способствует решению проблемы недостаточного потребления жидкости (взрослый человек должен выпивать не менее 2–2,5 л/сут чистой питьевой воды). В-четвертых, водный раствор кальция может быть обогащен специальными синергидными микронутриентами, улучшающими фармакокинетику и фармакодинамику кальция.

В настоящей работе обсуждаются особенности препаратов кальция, которые обязательно надо учитывать при их назначении, чтобы применение было максимально эффективным и безопасным. Последовательно рассмотрены результаты исследований обеспеченности кальцием различных популяций, особенности фармакологии различных препаратов кальция и целевое назначение растворимых препаратов органического кальция. Приведены данные клинико-эпидемиологических исследований и доказательной медицины.

Обеспеченность кальцием различных популяций

Рекомендуемое в РФ суточное потребление (РСП) кальция составляет в среднем 1000 мг/сут для взрослых, для лиц старше 60 лет — 1200 мг/сут. Физиологическая потребность для детей — от 400 до 1200 мг/сут [2]. РСП в других странах лежат в сравнимых интервалах значений (табл., рис. 1).

Проведенные в разных странах клинико-эпидемиологические исследования показывают, что среднесуточное потребление кальция среди различных слоев населения составляет 500–1000 мг/сут и редко превышает РСП.

Таким образом, имеющиеся клинико-эпидемиологические данные показывают, что потребление кальция недостаточно. Нормализация потребления кальция может осуществляться как за счет изменения состава потребляемой диеты, так и с использованием специальных препаратов кальция.

Клиническая фармакология препаратов кальция на основе неорганических и органических солей

Компенсация дефицита кальция может осуществляться как за счет изменения состава потребляемой диеты, так и с использованием специальных препаратов кальция.

Существенной проблемой для проведения наиболее эффективной и безопасной компенсации диетарного дефицита кальция является выбор фармакологической субстанции (соли кальция) и фармацевтической формы кальция (таблетки, драже, раствор для питья). В настоящем разделе приведены пролего?мены для дифференцированного подхода к выбору безопасных и эффективных препаратов кальция.

Усвоение кальция из препаратов зависит от таких факторов, как 1) субстанция кальция, 2) доза кальция, 3) режим приема, 4) рН желудочного сока и, конечно же, 5) совместный прием с другими препаратами. В соответствии с субстанцией, выделяют неорганические (1-е поколение) и органические (2-е поколение) препараты кальция. Подавляющее большинство препаратов кальция 1-го поколения представлены карбонатом кальция, который нерастворим в воде и требует определенного диапазона кислотности среды (pH) для усвоения. Органические препараты кальция (2-е поколение) лучше растворяются в воде, существенно меньше зависят от рН желудочного сока и характеризуются более высокой биодоступностью, чем таблетированные формы [4].

Неорганические соли кальция

Карбонат кальция

Карбонат кальция — наиболее распространенная одна из самых дешевых форм кальция, которая широко используется в медицине в качестве антацида [5]. Антациды действуют на поверхности слизистой желудка, нейтрализуя соляную кислоту желудочного сока (HCl). При нейтрализации соляной кислоты часть антацида на основе карбоната кальция растворяется в соответствии с уравнением:

Образующийся хлорид кальция всасывается эпителиоцитами желудка и поступает в кровь. Большая же часть карбоната кальция остается нерастворенной и продвигается с кишечным транзитом в толстый кишечник. Поэтому усвоение карбоната кальция в значительной степени зависит от кислотности желудка (лучшее усвоение наблюдается при более низких рН [6]) — ведь карбонат кальция нерастворим в воде и его усвоение в организме происходит исключительно за счет взаимодействия с HCl желудочного сока. Значимое усвоение кальция из карбоната кальция следует ожидать только у пациентов с повышенной кислотностью желудка.

Органические соли кальция

Лактат кальция

Лактат кальция — характерный компонент зрелых сыров. Лактат кальция может усваиваться при различных значениях рН, и эту форму кальция можно принимать вне зависимости от приема пищи. Лактат кальция успешно нивелирует недостаточные эффекты воздействия эстрогенсодержащих препаратов на минеральную плотность костной ткани [7]. Однако прием только препаратов лактата кальция не может обеспечить полное удовлетворение кальциевой потребности.

Глюконат кальция

Глюконат кальция используется как топическое средство или в виде раствора для инъекций [8, 9]. При определенном методе лечения глюконат кальция способен физиологически стимулировать высвобождение активной формы молекулы кальцитонина из парафолликулярных C-клеток [10], характеризуется отчетливым позитивным воздействием на функцию почек, проявляя сосудорасширяющие и натрий­уретические свойства [11]. Также глюконат кальция является эффективной и безопасной пероральной формой кальция для повышения плотности костной массы у недоношенных новорожденных [12].

Цитрат кальция

Цитрат кальция является исключительной по своей эффективности и безопасности формой кальция. Во-первых, цитрат кальция полностью растворяется в воде. Во-вторых, кальций из цитрата усваивается независимо от приема пищи или кислотности желудочного сока. Химические свойства цитрата кальция делают его препаратом первого выбора у пациентов с пониженной кислотностью желудочного сока, а также у пожилых больных и пациентов, употребляющих антациды и ингибиторы протонной помпы. В-третьих, цитрат-анион сам по себе имеет собственно физиологическое значение, являясь основным субстратом центрального энергетического цикла каждой клетки — цикла Кребса. В-четвертых, цитрат-анион способствует снижению риска образования камней в почках и, более того, способствует растворению почечных камней [13].

Синергия свойств компонентов Кальций Д₃ Сандоз® Остео, предлагающего как потребление высокоусвояемых органических солей кальция, так и витамина D, позволяет принимать его для компенсации дефицита кальция, и состояний, связанных с дефицитом этого элемента: для повышения минеральной плотности кости и снижения риска переломов, для снижения риска развития остеопороза в пре- и постменопаузальный период.

Цитрат кальция (1200 мг/сут) в сочетании с витамином D (800 мг/сут) снижает риск развития переломов [16]. Метаанализ включал 17 плацебо-контролируемых исследований (n = 52 625) и показал, что сочетание солей кальция с витамином D сокращает риск переломов всех типов на 13% [17]. Сравнительный метаанализ 15 клинических исследований, в которых проводилось сравнение биодоступности карбоната кальция и цитрата кальция, суммарно включил 184 пациента и показал лучшую биоусвояемость цитрата кальция. В соответствии с результатами метаанализа, абсорбция кальция из цитрата кальция была достоверно выше, чем из карбоната кальция: на 20% в среднем по выборке, на 24% в категории «А», на 27% при приеме на пустой желудок и на 22% при приеме во время еды [18].

Цитрат-анион и сам по себе способствует нормализации метаболизма кости. Рандомизированное исследование пожилых пациентов без остеопороза (n = 201, 65 лет и старше) показало, что долговременный прием цитрата калия (4,5 г/сут в течение 2 лет) способствовал наращиванию минеральной плотности кости (в среднем на 1,7 ± 1,5%, 95% доверительный интервал (ДИ) 1,0–2,3, p лактат кальция > глюконат кальция).

Растворимые препараты кальция на основе органических солей, выпускаемые, в частности, компанией «Сандоз» в форме шипучих таблеток, полностью растворяются в воде и поэтому гораздо лучше усваиваются, чем нерастворимые карбонат или фосфат кальция. Кальций Сандоз® Форте (1000 мг/табл. элементарного кальция в виде органических солей) может применяться для профилактики и лечения дефицита кальция среди широкого круга пациентов, включая беременных, женщин в период лактации и детей после трех лет. БАД Кальций Д₃ Cандоз® Остео (органические соли кальция в сочетании с витамином D) предназначен для снижения риска развития остеопороза, в том числе для повышения минеральной плотности кости и снижения риска переломов, связанных с дефицитом кальция; для поддержания нормального уровня кальция и витамина D с целью снижения риска развития остеопороза в пре- и постменопаузальный период. Таким образом, в современной фармакологии наметился переход к максимально естественной компенсации дефицита кальция в виде использования водных растворов полностью растворимого и быстроусвояемого цитрата кальция.

Литература

* ГБОУ ВПО ИвГМА МЗ РФ, Иваново
** РСЦ Международного института микроэлементов ЮНЕСКО, Москва
*** ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н. И. Пирогова МЗ РФ, Москва

Источник