亜硫酸カルシウム (CaSO3) は、Ca2+ イオンと SO32- イオンを含む化合物です。不純物を除去し、腐敗を防ぐ能力があるため、食品の保存料、酸化防止剤、浄水剤としてよく使用されます。
| IUPAC名 | 亜硫酸カルシウム |
| 分子式 | CaSO3 |
| CAS番号 | 10257-55-3 |
| 同義語 | 亜硫酸カルシウム;亜硫酸、カルシウム塩;亜硫酸カルシウム;亜硫酸カルシウム; E226 |
| インチチ | InChI=1S/Ca.H2O3S/c;1-4(2)3/h;(H2,1,2,3)/q+2;/p-2 |
亜硫酸カルシウムの性質
亜硫酸カルシウムの配合
亜硫酸カルシウムの化学式は CaSO3 です。この化合物はCa2+イオンとSO32-イオンから構成されています。亜硫酸カルシウムは、水酸化カルシウムと亜硫酸を反応させることによって調製できます。食品業界では防腐剤、酸化防止剤、浄水剤として一般的に使用されています。
亜硫酸カルシウムのモル質量
CaSO3 のモル質量は 120.14 g/mol です。これは、カルシウム (40.08 g/mol)、硫黄 (32.06 g/mol)、および 3 つの酸素原子 (それぞれ 16.00 g/mol) の原子量を追加することによって計算できます。
亜硫酸カルシウムの沸点
CaSO3 は沸点に達する前に分解するため、明確に定義された沸点がありません。ただし、分解が起こる前に約 450°C の温度まで加熱することができます。これは、CaSO3 が不安定な化合物であり、加熱すると硫酸カルシウムと二酸化硫黄に分解する傾向があるためです。
亜硫酸カルシウムの融点
CaSO3 の融点は約 1520°C です。これは、固体化合物が液体状態に変化する温度です。 CaSO3 は結晶構造をしており、カルシウムと亜硫酸イオン間の強いイオン結合により高温で溶けます。
亜硫酸カルシウムの密度 g/mL
CaSO3 の密度は約 2.71 g/mL です。これは、1 ミリリットルの CaSO3 の質量が 2.71 グラムであることを意味します。 CaSO3 の密度が高いのは、原子質量が大きいカルシウム イオンの存在によるものです。
亜硫酸カルシウムの分子量
CaSO3 の分子量は 120.14 g/mol です。これは、化合物中のカルシウム、硫黄、および 3 つの酸素原子の原子量を加算することによって計算できます。 CaSO3 の分子量は、その物理的および化学的特性を決定する上で重要です。
亜硫酸カルシウムの構造
CaSO3 の構造は、1 つの Ca2+ イオンと 1 つの SO32- イオンで構成されます。カルシウムイオンは 6 つの酸素原子に囲まれていますが、亜硫酸イオンは 2 つの酸素原子と 1 つの硫黄原子を持っています。 Ca2+ イオンと SO32- イオンは、逆に帯電したイオン間の強い静電気引力であるイオン結合によって結合されています。
亜硫酸カルシウムの溶解度
CaSO3 は水に溶けにくく、室温での溶解度は約 0.17 g/100 mL です。これは、少量の CaSO3 のみが水に溶解し、残りの固体粒子は水中に浮遊したままになることを意味します。 CaSO3 の溶解度は、温度、pH、他のイオンの存在などの要因によって影響されます。
| 外観 | 白色の粉末または結晶性固体 |
| 比重 | 2.71 |
| 色 | 白 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 120.14 g/モル |
| 密度 | 2.71g/ml |
| 融合点 | 1520℃ |
| 沸点 | 沸点に達する前に分解する |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | わずかに溶ける、約室温で0.17 g/100 mL。 |
| 溶解性 | アルコール、エーテルに不溶 |
| 蒸気圧 | 適用できない |
| 蒸気密度 | 適用できない |
| pKa | 1.91 |
| pH | 弱塩基性（水に溶解するとpH 8～9） |
亜硫酸カルシウムの安全性と危険性
CaSO3 は一般に、食品および水処理用途での使用が安全であると考えられています。ただし、他の化学物質と同様に、正しく取り扱わないと、特定の危険が生じる可能性があります。 CaSO3 は皮膚や目に刺激性があり、吸入すると呼吸器系の炎症を引き起こす可能性があります。 CaSO3 を大量に摂取すると、吐き気、嘔吐、下痢を引き起こす可能性があります。 CaSO3 を取り扱う場合は、手袋や保護メガネを着用するなど、適切な安全対策を講じる必要があります。 CaSO3 が皮膚や目に付着した場合、または摂取した場合は、直ちに医師の診察を受ける必要があります。潜在的な危険を最小限に抑えるために、適切な CaSO3 の保管および廃棄手順に従うことも重要です。
| ハザードシンボル | 何も割り当てられていません |
| セキュリティの説明 | 目、皮膚、衣類との接触を避けてください。取り扱うときは保護手袋と保護メガネを着用してください。目に入った場合は、患部を水で洗い流してください。飲み込んだ場合は、直ちに医師の診察を受けてください。 |
| 国連識別番号 | 適用できない |
| HSコード | 283210 |
| 危険等級 | 危険物として分類されていない |
| 梱包グループ | 適用できない |
| 毒性 | 亜硫酸カルシウムは、低濃度では無毒であると考えられていますが、高用量では胃腸の炎症やその他の健康影響を引き起こす可能性があります。 |
亜硫酸カルシウムの合成法
亜硫酸と水酸化カルシウムの反応により、CaSO3 が合成されます。この反応により、副生成物として CaSO3 と水が生成されます。
別の方法では、炭酸カルシウムを亜硫酸と反応させ、CaSO3、水、二酸化炭素を生成します。通常、化学者は室温またはそれよりわずかに高い温度で水溶液中で反応を実行します。
別の方法では、酸化カルシウムを二酸化硫黄と反応させ、得られた生成物に水を加えて CaSO3 を生成します。
工業環境では、水酸化カルシウムの懸濁液中の二酸化硫黄が吸収されると、一般に CaSO3 が生成されます。このプロセスにより、CaSO3 と硫酸カルシウムの混合物が生成され、これは濾過または他の方法で分離できます。得られた CaSO3 は、水処理や食品保存料など、さまざまな用途に使用できます。
全体として、CaSO3 を合成するにはいくつかの方法があり、特定の用途や最終製品の望ましい純度に応じて、それぞれに独自の利点と制限があります。
亜硫酸カルシウムの用途
CaSO3 は、その独特の特性により、さまざまな産業でさまざまな用途に使用されています。 CaSO3 の一般的な用途には次のようなものがあります。
- 水処理：不純物を除去し、水を消毒するための水処理剤としてよく使用されます。水から塩素、重金属、その他の汚染物質を効果的に除去できます。
- 食品の保存: 食品の腐敗を防ぎ、保存期間を延ばすための食品保存料として使用されます。缶詰や瓶詰めの食品、ワインやビールの製造によく使用されます。
- 化学産業: 化学産業で還元剤として、また硫酸の製造に使用されます。
- 建設: 乾式壁やセメントなどの建築材料のコンポーネントとして使用されます。
- 農業産業: 土壌を処理し、植物の病気を防ぐために農業で使用されます。
- 医療用途: 抗酸化剤として、また特定の病状の治療としても医療用途に使用されます。
質問:
Q: 亜硫酸カルシウムの式は何ですか?
A: 亜硫酸カルシウムの化学式は CaSO3 です。
Q: 亜硫酸カルシウムはどのような状態ですか?
A: CaSO3 は室温では固体です。
Q: 3.36 グラムの CaSO3 には何グラムのカルシウムが含まれますか?
A: 3.36 グラムの CaSO3 中には約 1.14 グラムのカルシウムが存在します。
Q: 塩酸と亜硫酸ナトリウムに炭酸カルシウムを加えるとどうなりますか?
A: 炭酸カルシウムを塩酸と亜硫酸ナトリウムに加えると、反応が起こり、CaSO3、水、二酸化炭素、塩化ナトリウムが生成されます。
Q: 亜硫酸カルシウムは水に溶けますか?
A: はい、CaSO3 は水にわずかに溶けます。
Q: 市水には亜硫酸カルシウムが含まれていますか?
A: CaSO3 は市水には通常含まれていませんが、水処理プロセスで不純物を除去するために使用できます。
Q: 飲料水から CaSO3 を除去できますか?
A: はい、CaSO3 は、ろ過、逆浸透、化学処理などのさまざまな方法で飲料水から除去できます。
Q: CaSO3 と HCl は何を生成しますか?
A: 塩酸にCaSO3を加えると反応が起こり、塩化カルシウム、二酸化硫黄ガス、水が生成されます。