هيدروكسيد الكالسيوم – Ca(OH)2

من الممكن أن نحصل على هيدروكسيد الكالسيوم والمعروف أيضًا باسم الجير المطفأ ذو الصيغة الكيميائية التالية (Ca(OH)2)، من خلال تأثير الماء على أكسيد الكالسيوم (CaO)، وعند يتم خلطه مع الماء فإن هناك نسبة صغيرة منه تذوب مكونة محلولًا يعرف باسم ماء الجير والباقي يبقى معلقًا يسمى حليب الجير.

هيدروكسيد الكالسيوم

• هيدروكسيد الكالسيوم مسحوق أبيض عديم الرائحة، يتم استخدامه في البيئات الصناعية مثل عملية معالجة مياه الصرف الصحي وإنتاج الورق والبناء ومعالجة الأغذية، كما وأن له استخدامات طبية وفي الأسنان، وعلى سبيل المثال، فإنه غالبًا ما تحتوي حشوات قناة الجذر على مادة هيدروكسيد الكالسيوم.

• إن مادة هيدروكسيد الكالسيوم تمتلك تاريخ طويل من الاستخدام في طب الأسنان لسد اللب، وهو متوفر في عدد من الأشكال، كما وأنها تشمل محلول مفرط التشبع وأسمنت صلب وأيضًا هي مادة قابلة للمعالجة الخفيفة، والسمة الرئيسية لها هي القلوية العالية حيث تمتلك الرقم الهيدروجيني 11-12.5، ويمكن تحقيق ذلك باستخدام مسحوق هيدروكسيد الكالسيوم الممزوج بالماء النقي للحصول على قوام معجون خفيف.

• ومع ذلك عند استخدامه بهذه الطريقة، فإنه لا يتم ضبط هيدروكسيد الكالسيوم وليس له قوة ميكانيكية وبالتالي فإن هناك خطر إزاحته من قبل القوى المشاركة في وضع مادة ترميمية فوقه، وأيضًا في هذا الشكل لا يمكن استخدامه مباشرة تحت أي ترميم قائم على الراتنج (الراتنجات المركبة، والمركبات، والمتماثرات الشاردة الزجاجية المعدلة بالراتنج) لأنها محبة للماء وتتداخل مع أنظمة الترابط.

• للتغلب على هذه المشكلة تُستخدم بشكل عام تركيبات هيدروكسيد الكالسيوم القادرة على الخضوع لنوع من تفاعل الإعداد وبالتالي بناء درجة من القوة الميكانيكية، ومع ذلك فإن لها خصائص مختلفة قليلاً ولا يمكن أن تحل محل محلول هيدروكسيد الكالسيوم المفرط في جميع الحالات السريرية.

• يعتمد تركيب أسمنت هيدروكسيد الكالسيوم عادةً على ألكيل الساليسيلات السائلة، ويتم توفيرها للطبيب على شكل عبوة مكونة من معجين، وتشتمل ألكيل الساليسيلات التي تم استخدامها على ميثيل الساليسيلات، إيزوبوتيل الساليسيلات و 1-ميثيل تراي ميثيلين ديساليسيلات، ويتم تثبيت هذا الأسمنت لأن ساليسيلات الألكيل تحتوي على مجموعة هيدروكسيد الفينول التي لها صفة حمضية، وهذا يعني أنها يمكن أن تتفاعل مع هيدروكسيد الكالسيوم القلوي.

• لا تحتوي تركيبات مادة هيدروكسيد الكالسيوم من هذا النوع على الماء، كما ويحتوي هيدروكسيد الكالسيوم على عدة أشكال وأسماء منها: ثنائي هيدروكسيد الكالسيوم وهيدرات الكالسيوم وهيدروكسيد الكالسيوم (II) والجير الغذائي والجير المطفأ والجير وتخليل الجير والجير المطفأ، علما أن الجير المستخدم في الغذاء هو صورة هيدروكسيد الكالسيوم المستخدم في الطعام.

تحضير مركب هيدروكسيد الكالسيوم

• يتبع مركب هيدروكسيد الكالسيوم هيكل بوليمري، كما تعتمد كل هيدروكسيدات المعادن الأخرى، إذ أن الهيكل يكون مطابق لهيكل هيدروكسيد المغنيسيوم (2(MgOH))، علما أنه توجد روابط هيدروجينية قوية بين الطبقات.

• يتم إنتاج مركب هيدروكسيد الكالسيوم تجاريا من خلال عملية معالجة الجير بالماء، كما في المعادلة التالية:

CaO + H2O → Ca (OH) 2

• من الممكن أن يتم تحضير هذا المركب في المختبر عن طريق مزج المحاليل المائية لمادة كلوريد الكالسيوم مع مادة هيدروكسيد الصوديوم، علما أن الشكل المعدني البورتلانديت نادر نسبيًا، ولكن يمكن العثور عليه في بعض الصخور البركانية والبلوتونية والمتحولة، ومن المعروف أيضًا أنه ينشأ في حرق مقالب الفحم.

خصائص هيدروكسيد الكالسيوم

• تمتلك هذه المادة قابلية ضعيفة للذوبان في الماء مع زيادة في قابليتها للذوبان من 0.66 جم لكل لتر عند درجة حرارة 100 درجة مئوية إلى 1.89 جم لكل لتر عند درجة حرارة صفر درجة مئوية، مع ثابت ذائبية مقداره  (Ksp 5.5 × 10−6)، علما أن تفككه في الماء كبير بما يكفي لأن محاليله الأساسية تحدث وفقًا لتفاعل الذوبان التالي:

-Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + 2 OH

• في درجات الحرارة المحيطة فإن ما يحدث هو ذوبان مادة هيدروكسيد الكالسيوم في الماء النقي من أجل إنتاج محلول قاعدي برقم هيدروجيني حوالي 12.5، ومن الممكن أن تؤدي محاليل هيدروكسيد الكالسيوم إلى حدوث حروقًا كيميائية، وعند قيمة درجة حموضة عالية بسبب تأثير أيون مشترك مع أنيون هيدروكسيد (OH−)، تقل قابليته للذوبان بشكل كبير.

• إن هذا السلوك يمتلك علاقة بمعاجين الأسمنت، حيث تسمى المحاليل المائية لمادة هيدروكسيد الكالسيوم باسم المياه الجوفية وهي عبارة عن قواعد متوسطة القوة والتي تتفاعل مع الأحماض ويمكن أن تهاجم بعض المعادن مثل الألمنيوم (إذابة هيدروكسيد مذبذب عند درجة حموضة عالية)، مع حماية المعادن الأخرى مثل الحديد والصلب من التآكل بواسطة التخميل من سطحها.

استخدامات ودور هيدروكسيد الكالسيوم في الحياة

• يستخدم مخلل الجير أحيانًا أثناء عملية التخليل من أجل إعطاء المخللات قرمشة إضافية، وهو شكل من أشكال مادة هيدروكسيد الكالسيوم الغذائية، وعادة ما تقترح وصفات التعليب التقليدية أن يتم نقع شرائح الخيار الطازج أو الخضار الأخرى في مخلل الليمون لمدة 10 إلى 24 ساعة قبل تعليبها، خلال هذه الخطوة فإنه يرتبط الكالسيوم الموجود في مخلل الجير بالبكتين، مما يجعله أكثر تماسكًا.

• اليوم، توصي العديد من الوصفات بتجنب التخليل الجير، وذلك لأن تخليل الجير قد تم ربطه بالتسمم الغذائي، والتسمم الغذائي هو مرض نادر ولكنه خطير يمكن أن يؤدي إلى الشلل، بينما لقد تم الإبلاغ عن حالات قليلة فقط، يشعر الكثيرون أن المخاطرة لا تستحق العناء.

فيما يلي بعض الطرق الأخرى لاستخدام هيدروكسيد الكالسيوم في الطعام:

• منتجات الذرة: حيث يستخدم الناس في أمريكا الوسطى مادة هيدروكسيد الكالسيوم لمعالجة الذرة منذ آلاف السنين، إذ ينقعون الحبوب النيئة في الماء الممزوج بهيدروكسيد الكالسيوم، وهذه العملية تجعل من السهل تحويل الذرة إلى دقيق، كما أنه يطلق عناصر غذائية مهمة من الذرة مثل النياسين.

• سكر: حيث يستخدم هيدروكسيد الكالسيوم أيضًا لمعالجة بعض السكريات، وعلى سبيل المثال يتم تحضير قصب السكر وبنجر السكر أحيانًا باستخدام عملية تكرير تسمى الكربنة، وأثناء الكربنة فإنه يتم خلط محلول السكر غير المعالج بهيدروكسيد الكالسيوم، وهذه العملية تزيل الشوائب وتحسن ثبات المنتج.

• عصير فواكه مدعم: حيث أنه يتم تقوية عصائر الفاكهة أحيانًا بعنصر الكالسيوم من أجل الحصول على قيمة غذائية مضافة، كما أن هناك طرق عديدة للقيام بذلك، علما أن إضافة مادة هيدروكسيد الكالسيوم تعد أحد هذه الطرق.

المخاطر المرتبطة بهيدروكسيد الكالسيوم

• إن هيدروكسيد الكالسيوم الغذائي آمن بشكل عام، ومع ذلك إذا كنت تعمل باستخدام هيدروكسيد الكالسيوم من الدرجة الصناعية فإن تناوله يمكن أن يؤدي إلى التسمم بهيدروكسيد الكالسيوم، وهذا يمكن أن يؤدي إلى إصابة خطيرة أو الوفاة.

• تتضمن بعض علامات وأعراض التسمم بهيدروكسيد الكالسيوم ما يلي: فقدان البصر، ألم شديد أو تورم في حلقك، إحساس حارق في شفتيك أو لسانك، إحساس حارق في أنفك أو عينيك أو أذنيك، صعوبة في التنفس، آلام في البطن وغثيان وقيء، يتقيأ الدم، دم في البراز، فقدان الوعي، ضغط دم منخفض، انخفاض حموضة الدم، تهيج الجلد.

• يعد ابتلاع هيدروكسيد الكالسيوم المستخدم في الصناعة حالة طبية طارئة تتطلب علاجًا فوريًا، إذا كنت تشك في أنك تناولت هيدروكسيد الكالسيوم المستخدم في الصناعة، فاتصل برقم مكافحة السموم المحلي للحصول على المشورة.