Il Cloruro di calcio diidrato è un composto cristallino ampiamente utilizzato nei settori medico, farmaceutico, cosmetico e industriale grazie alle sue proprietà igroscopiche e stabilizzanti. Funziona come fonte di ioni calcio, stabilizzante e agente essiccante in varie formulazioni. La sua elevata solubilità in acqua e compatibilità con altri ingredienti lo rendono un componente versatile ed essenziale.

Composizione Chimica e Struttura

• Il Cloruro di Calcio è un composto ionico neutro composto da ioni calcio (Ca²⁺) e ioni cloruro (Cl⁻).
• La forma diidrata include due molecole di acqua di cristallizzazione, che ne migliorano la solubilità e stabilità.

Proprietà Fisico-Chimiche

• Aspetto: Polvere cristallina bianca o granulare, inodore.

• Peso Molecolare: 147,01 g/mol.
• Solubilità: Altamente solubile in acqua (74,5 g/100 mL a 20°C) e moderatamente solubile in alcol.
• pH: Tipicamente compreso tra 4,5 e 9,0 in una soluzione acquosa al 5%.
• Igroscopicità: Fortemente igroscopico, assorbe facilmente l'umidità dall'aria.

Processo di Produzione

1. Approvvigionamento della Materia Prima:

   • Derivato da salamoie naturali o come sottoprodotto nella produzione di carbonato di sodio (processo Solvay).

2. Purificazione:

   • Le impurità vengono rimosse tramite precipitazione e filtrazione.

3. Cristallizzazione:

   • Il cloruro di calcio viene cristallizzato con due molecole di acqua per formare la versione diidrata.

4. Essiccazione e Confezionamento:

   • Il prodotto cristallino viene essiccato in condizioni controllate e confezionato per preservarne le proprietà igroscopiche.

Applicazioni

Applicazioni Mediche

1. Sostituzione Elettrolitica:

   • Utilizzato in soluzioni endovenose per trattare l'ipocalcemia, l'arresto cardiaco e l'iperkaliemia.

2. Agente Emostatico:

   • Favorisce la coagulazione del sangue ed è impiegato in alcuni interventi chirurgici.

3. Soluzioni per Dialisi:

   • Incluso nelle formulazioni per emodialisi e dialisi peritoneale per bilanciare i livelli di calcio.

Nelle gocce per gli occhi (colliri), può svolgere diversi ruoli:

1. Supporto elettrolitico

   • Il calcio è un minerale importante per vari processi cellulari, tra cui la corretta funzionalità delle cellule epiteliali corneali. Aggiunto alla formulazione, contribuisce a mantenere un equilibrio di ioni simile a quello naturalmente presente nell’occhio.

2. Controllo dell’osmolarità

   • Come altri sali (ad esempio cloruro di sodio, cloruro di potassio, ecc.), il cloruro di calcio aiuta a regolare la concentrazione di soluti nella soluzione. Un’adeguata osmolarità è fondamentale per evitare irritazioni o secchezza oculare.

3. Stabilità della formulazione

   • La presenza di ioni calcio può contribuire alla stabilità complessiva del collirio, aiutando a garantire che gli altri ingredienti rimangano efficaci e che la soluzione conservi nel tempo le proprie caratteristiche fisiche e chimiche.

In sintesi, il cloruro di calcio diidrato viene impiegato nelle gocce oftalmiche per riprodurre quanto più fedelmente possibile la composizione dei fluidi dell’occhio, ridurre l’irritazione e favorire la salute e l’idratazione della superficie oculare.

Applicazioni Farmaceutiche

1. Stabilizzante:

   • Garantisce la stabilità di soluzioni iniettabili e altri prodotti farmaceutici.

2. Integratore di Calcio:

   • Presente in compresse o sciroppi per la supplementazione di calcio.

Applicazioni Cosmetiche

1. Agente Condizionante per la Pelle:

   • Migliora l'idratazione e l'elasticità della pelle quando incluso in creme e lozioni.

2. Stabilizzante:

   • Previene la separazione degli ingredienti in emulsioni.

Applicazioni Industriali

1. Essiccante:

   • Utilizzato per rimuovere l'umidità in applicazioni di essiccazione.

2. Antighiaccio e Controllo della Polvere:

   • Impiegato nella manutenzione stradale per abbassare il punto di congelamento dell'acqua e controllare la polvere.

3. Additivo Alimentare (E509):

   • Agisce come agente rassodante in verdure in scatola e come fonte di calcio in prodotti fortificati.

Considerazioni Ambientali e di Sicurezza

• Impatto Ambientale:

  • Considerato sicuro ed eco-compatibile se usato in modo appropriato; l'uso eccessivo può influire sulla salinità del suolo e delle acque.

• Profilo di Sicurezza:

  • Non tossico se utilizzato entro le concentrazioni raccomandate.
  • Può causare irritazioni a pelle o occhi; è necessario un utilizzo corretto.

• Conservazione e Manipolazione:

  • Deve essere conservato in contenitori ermetici per prevenire l'assorbimento dell'umidità.

Conclusione

Il Cloruro di calcio diidrato è un composto versatile e indispensabile con ampie applicazioni in medicina, farmaceutica, cosmetica e industria. La sua natura igroscopica, l'elevata solubilità e il ruolo come fonte di ioni calcio lo rendono un ingrediente utile in numerosi campi.

Molecular Formula  CaCl₂H₄O₂

Molecular Weight  147.01 g/mol

CAS     10035-04-8

UNII    M4I0D6VV5M

EC Number  

Synonyms:

Calcium chloride 2-hydrate

Bibliografia__________________________________________________________________________

Leoci R, Aiudi G, Silvestre F, Lissner EA, Marino F, Lacalandra GM. A dose-finding, long-term study on the use of calcium chloride in saline solution as a method of nonsurgical sterilization in dogs: evaluation of the most effective concentration with the lowest risk. Acta Vet Scand. 2014 Oct 14;56(1):63. doi: 10.1186/s13028-014-0063-1. 

Abstract Background: Canine overpopulation is a global issue with serious health and welfare implications. Nonsurgical methods of sterilization could yield positive impacts on this problem, but no long-term data on such methods are available. The objective of the current investigation was to determine the effects of intratesticular injections of calcium chloride dihydrate (CaCl2) in saline in dogs over a one year period. Five concentrations (0%, 10%, 20%, 30%, 60%) of CaCl2 in saline were administered via intratesticular injection to groups of 10 dogs each. Total sperm count and motility, blood levels of testosterone, and side effects were examined at 0, 2, 6, and 12 months post-injection (PI). Testicular size and semen volume were examined at 0 and 12 months PI. Results: Total sperm count, semen volume and testosterone showed significant dose-dependent decreases upon treatment with 10%-60% CaCl2 compared with either the control group (0% CaCl2) or baseline for each treatment group. Azoospermia was achieved for at least 12 months PI in 60% and 80% of treated dogs after administration of a 10% and 20% CaCl2, respectively. Treatment with 30% or 60% CaCl2 resulted in azoospermia in 100% of dogs, but more side effects were observed, while no side effects were noticed at lower doses. For each treatment group, testosterone levels had decreased an average of 35%-70% at 6 months following treatment. However, testosterone levels rebounded by the 12-month time point in all groups except the highest dosage group (60% CaCl2), which remained at the low end of physiological range throughout the study. Sperm motility dropped to zero or near zero in all dogs treated with CaCl2. Testicular size was significantly smaller at 12 months PI for all groups when compared to baseline. Conclusions: This first long-term study confirms reports of the efficacy of CaCl2 sterilization. However, at dosages free of adverse events, calcium chloride in saline may not provide permanent sterilization as previously believed. Future work should explore optimized solvents to increase the permanence of the well-tolerated 20% formulation.

Vieira LG, Hernandez O, Ribeiro JL, Cousson A, Kiat JM, Chaves MR, Almeida A, Klöpperpieper A. Structure of the X-phase of 38% brominated betaine calcium chloride dihydrate. Acta Crystallogr B. 2001 Jun;57(Pt 3):296-302. doi: 10.1107/s0108768101001525.

Abstract. The structures of the high- and low-temperature phases of 38% brominated BCCD [betaine (trimethylammonioacetate) calcium chloride dihydrate], the latter being known as the X-phase, have been determined by single-crystal neutron diffraction at 295 and 20 K, respectively. The symmetry of the X-phase is described by the P2(1)2(1)2(1) space group. The distortion with respect to the high-temperature Pnma phase is characterized by anti-symmetric displacements of the betaine molecules as well as of the Ca octahedra. On the basis of a symmetry-mode analysis, we propose an interpretation of the direct phase transition that occurs around 80 K between these two phases

Popkiss S, Horta F, Vollenhoven B, Green MP, Zander-Fox D. Calcium chloride dihydrate supplementation at ICSI improves fertilization and pregnancy rates in patients with previous low fertilization: a retrospective paired treatment cycle study. J Assist Reprod Genet. 2022 May;39(5):1055-1064. doi: 10.1007/s10815-022-02407-1. Epub 2022 Mar 9. PMID: 35262809; PMCID: PMC9107552.