कैल्शियम ऑक्सालेट (CAC2O4): गुण, संरचना, उपयोग, जोखिम - रसायन विज्ञान

कैल्शियम oxalate एक कार्बनिक तत्व कार्बन (C), ऑक्सीजन (O) और कैल्शियम (सीए) से मिलकर यौगिक है। इसका रासायनिक सूत्र सीएसी ₂ ओ _{4 है} । यह आमतौर पर इसके तीन हाइड्रेटेड रूपों में पाया जाता है: मोनो-, डी- और ट्राइहाइड्रेट। अर्थात् इसकी क्रिस्टलीय संरचना में क्रमशः एक, दो या तीन पानी के अणु होते हैं।

कैल्शियम ऑक्सालेट खनिज, पौधों, कवक और अन्य जीवित प्राणियों जैसे स्तनधारियों और यहां तक कि मनुष्यों में कुछ प्रोटीन के चयापचय के परिणामस्वरूप पाया जाता है। यह मनुष्यों और कुछ जानवरों के मूत्र में पाया जा सकता है।

एक खुर्दबीन के नीचे देखे गए मूत्र के नमूने में कैल्शियम ऑक्सालेट सीएसी ₂ ओ _{4 के} क्रिस्टल । J3D3 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

कुछ खाद्य पदार्थ जैसे कि पालक, रूबर्ब, सोया, और चॉकलेट में बहुत सारे ऑक्सालेट होते हैं, और जब संवेदनशील लोग उन्हें खाते हैं, तो उनके गुर्दे में कैल्शियम ऑक्सालेट पत्थर बन सकते हैं।

आप गुर्दे में सीएसी ₂ ओ ₄ पत्थरों की उपस्थिति से बच सकते हैं, बहुत सारे तरल पदार्थ, विशेष रूप से पानी का सेवन करके, ऑक्सालेट्स में उच्च खाद्य पदार्थों से परहेज करते हैं और कैल्शियम और मैग्नीशियम में समृद्ध पदार्थों का सेवन करते हैं।

कैल्शियम ऑक्सालेट लुगदी और कागज निर्माण जैसी प्रक्रियाओं में पाइप और टैंकों में अवांछनीय पैमाने बनाता है, और ब्रुअरीज में भी।

संरचना

कैल्शियम ऑक्सालेट कैल्शियम आयन सीए ²⁺ और ऑक्सालेट आयन सी ₂ ओ ₄ ^2- से बनता है । ऑक्सालेट अनियन दो कार्बन परमाणुओं और चार ऑक्सीजन परमाणुओं से बना है। ऑक्सीजन परमाणुओं पर ऑक्सालेट अनियन के नकारात्मक आरोप पाए जाते हैं।

कैल्शियम ऑक्सालेट की रासायनिक संरचना। VSimonian / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

शब्दावली

कैल्शियम ऑक्सालेट
ऑक्सालिक एसिड कैल्शियम नमक
एथेनेडिओइक एसिड कैल्शियम नमक

गुण

भौतिक अवस्था

रंगहीन, सफेद, पीले या भूरे रंग के क्रिस्टलीय ठोस जो तीन अलग-अलग हाइड्रेटेड रूपों में हो सकते हैं।

आणविक वजन

128.1 जी / मोल

गलनांक

200 डिग्री सेल्सियस पर कैल्शियम ऑक्सालेट मोनोहाइड्रेट विघटित होता है।

निश्चित वजन

मोनोहाइड्रेट सीएसी ₂ ओ _{4 •} एच ₂ ओ = 2.22 ग्राम / सेमी ³

डायहाइड्रेट सीएसी ₂ ओ _{4 •} 2 एच ₂ ओ = 1.94 ग्राम / सेमी ³

ट्राइहाइड्रेट सीएसी ₂ ओ _{4 •} 3 एच ₂ ओ = 1.87 ग्राम / सेमी ³

घुलनशीलता

पानी में लगभग अघुलनशील: 20 डिग्री सेल्सियस पर 0.00061 ग्राम / 100 ग्राम पानी। मोनोहाइड्रेट तनु अम्ल में घुल जाता है।

पीएच

कैल्शियम ऑक्सालेट के जलीय घोल कमजोर रूप से बुनियादी हैं।

रासायनिक गुण

कैल्शियम ऑक्सालेट, ऑक्सालिक एसिड का कैल्शियम नमक है। यह चयापचय का एक प्राकृतिक उप-उत्पाद है, इसलिए यह मानव शरीर में बहुत प्रचुर मात्रा में है, और कई खाद्य पदार्थों का हिस्सा है।

ऑक्सालिक एसिड और इसके संयुग्मन आधार, ऑक्सालेट, अत्यधिक ऑक्सीकरण वाले कार्बनिक यौगिक होते हैं, शक्तिशाली केलेटिंग गतिविधि के साथ, अर्थात्, वे आसानी से +2 या +3 के आरोपों के साथ सकारात्मक आयनों के साथ जोड़ सकते हैं।

उनका जलीय घोल कमजोर रूप से बुनियादी है क्योंकि ऑक्सालेट आयन पानी से एच ⁺ प्रोटॉन ले जाता है, जो ओएच ^- आयनों को छोड़ता है । दो एच ⁺ प्रोटॉन लेने के बाद ऑक्सालेट आयन ऑक्सालिक एसिड एच ₂ सी ₂ ओ _{4 हो जाता है}:

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 ^-

प्रकृति में उपस्थिति

खनिजों में

कैल्शियम ऑक्सालेट सबसे आम ऑक्सालेट है और खनिजों के मट्ठे, वेडेलर, और कैस्माइट के रूप में आता है।

व्हीवलाइन मोनोहाइड्रेट सीएसी ₂ ओ _{4 •} एच ₂ ओ है और इस यौगिक के रूपों में सबसे स्थिर है।

व्हीकलर खनिज रॉक। Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

वेडेल्टायर डायहाइड्रेट सीएसी ₂ ओ _{4 •} 2 एच ₂ ओ है और मोनोहाइड्रेट की तुलना में कम स्थिर है।

वेडेलाइट खनिज क्रिस्टल। लियोन हूपरिच / सीसी बाय (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

Caoxite कैल्शियम ऑक्सालेट ट्राइहाइड्रेट CaC ₂ O _{4 •} 3H ₂ O है।

पौधों और कवक में

कैल्शियम ऑक्सालेट सूखी मिट्टी और पत्तियों के साथ जुड़ा हुआ है, रोगजनक कवक के साथ भी, सहजीवन में या पौधों से जुड़ा हुआ है। उत्तरार्द्ध में, क्रिस्टल इसके ऑक्सालेट के रूप में कैल्शियम की वर्षा से बनते हैं।

कवक द्वारा सीएसी ₂ ओ ₄ का निर्माण मिट्टी की जैविक और भू-रासायनिक प्रक्रियाओं पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव है, क्योंकि यह पारिस्थितिकी तंत्र के लिए कैल्शियम का एक रिजर्व बनाता है ।

मानव शरीर और स्तनधारियों में उपस्थिति

लाल रक्त कोशिकाओं या एरिथ्रोसाइट्स में और गुर्दे में कुछ हद तक ऑक्सालेट जिगर में उत्पन्न होता है। यह अमीनो एसिड (जैसे फेनिलएलनिन और ट्रिप्टोफैन) के चयापचय से और ग्लाइक्सल डायल्डिहाइड के ऑक्सीकरण से बनता है।

इसके एंटीऑक्सीडेंट कार्य करते समय भी विटामिन सी को ऑक्सालेट में परिवर्तित किया जा सकता है।

कैल्शियम ऑक्सालेट उन पत्थरों में पाया जाता है जो गुर्दे की बीमारी वाले लोगों या जानवरों के गुर्दे में बनते हैं।

कैल्शियम ऑक्सालेट के साथ क्रिस्टलीय ऑक्सीकरण या पत्थरों को मूत्र में सुपरसेचुरेटेड केसी ₂ ओ _{4 के} क्रिस्टलीकरण या एकत्रीकरण द्वारा बनाया जाता है । इसका मतलब यह है कि मूत्र में इतना कैल्शियम और ऑक्सालेट होता है कि इस यौगिक का भंग होना संभव नहीं है, बल्कि क्रिस्टल के रूप में अवक्षेपण या ठोस हो जाता है।

इंसानों में

गुर्दे में ग्रिट या पत्थरों का निर्माण एक रोग है जिसे नेफ्रोलिथियासिस कहा जाता है; यह लगभग 10% आबादी पर हमला करता है और इनमें से लगभग 75% पत्थर कैल्शियम ऑक्सालेट CaC ₂ O _{4 से बने होते हैं} ।

कैल्शियम ऑक्सालेट गुर्दे की पथरी बना सकते हैं। लेखक: वीएसआरओ स्रोत: पिक्साबे

गुर्दे में कैल्शियम ऑक्सालेट क्रिस्टल का गठन और वृद्धि होती है क्योंकि कुछ लोगों में मूत्र इस नमक के साथ सुपरसैचुरेटेड होता है। कैल्शियम ऑक्सालेट 6.0 से कम पीएच में अम्लीय मूत्र में विकसित होता है।

अधिरचना तब होती है जब मूत्र में इस नमक का उत्सर्जन या उन्मूलन (जो पानी में बहुत खराब घुलनशील होता है) पानी की थोड़ी मात्रा में होता है।

गुर्दे में पत्थरों की उपस्थिति को प्रभावित करने वाले कारक

कैल्शियम ऑक्सालेट ग्रिट के निर्माण के पक्ष में जो कारक हैं, उनमें मूत्र में कैल्शियम की अधिकता या हाइपरक्लिस्यूरिया, पेशाब में अधिक ऑक्सालेट या हाइपरॉक्सालुरिया, आहार से उत्पन्न तत्व और इनहिबिटर का अभाव है।

अतिरिक्त ऑक्सालेट तब हो सकता है जब अन्य खाद्य पदार्थों में उच्च मात्रा में पालक, रूबर्ब, सोया, नट्स, और चॉकलेट खाए जाते हैं।

चॉकलेट कैल्शियम ऑक्सालेट का एक स्रोत हो सकता है और गुर्दे में पत्थरों की उपस्थिति को बढ़ावा दे सकता है। लेखक: अलेक्जेंडर स्टीन। स्रोत: पिक्साबे

हालांकि, ऐसे पदार्थ हैं जो पत्थर के गठन को रोकते हैं या होने से रोकते हैं। पत्थरों के निर्माण को रोकने वाले यौगिकों में साइट्रेट और पाइरोफॉस्फेट जैसे छोटे अणु होते हैं, और बड़े अणु जैसे ग्लाइकोप्रोटीन और प्रोटीओग्लिएकन्स।

कैल्शियम ऑक्सालेट पत्थरों के गठन से बचने के तरीके

धैर्य या कैल्शियम ऑक्सालेट पत्थरों की पुनरावृत्ति को रोकने के लिए एक अच्छी रणनीति में आपके तरल पदार्थ का सेवन बढ़ाना, कैल्शियम युक्त खाद्य पदार्थों का सेवन बढ़ाना (जैसे डेयरी) और टेबल नमक (NaCl), पशु प्रोटीन को प्रतिबंधित करना शामिल है। और ऑक्सालेट में समृद्ध खाद्य पदार्थ।

जानवरों में

वर्ष 2000 की शुरुआत से, बिल्लियों और कुत्तों की मूत्र प्रणाली में कैल्शियम ऑक्सालेट पत्थरों में वृद्धि देखी गई है। ऐसा लगता है कि यह उन आहारों के प्रकार पर निर्भर करता है जो इन जानवरों को खाते हैं और मूत्र और मैग्नीशियम (मिलीग्राम) की कमी की अम्लता के साथ करना पड़ता है।

एक कुत्ते के मूत्राशय में कैल्शियम ऑक्सालेट पत्थर पाया जाता है। जोएल मिल्स / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

अतिरिक्त ऑक्सालेट के लिए शरीर की प्रतिक्रिया

इस बात के प्रमाण हैं कि मनुष्य और पशु दोनों ही अधिक ऑक्सालेट का जवाब देते हैं, जो बैक्टेरिया को ख़राब करने वाले बैक्टीरिया की संख्या में वृद्धि कर सकते हैं।

इन जीवाणुओं में से कुछ ऑक्सालोबैक्टर फॉर्मजेन, बिफीडोबैक्टीरियम एसपी हैं।, पॉरफिरोमोंस जिंजिवलिस और बेसिलस एसपी। दूसरों के बीच, और स्वाभाविक रूप से आंत में मौजूद हैं।

अनुप्रयोग

परामर्श प्राप्त सूत्रों के अनुसार, कैल्शियम ऑक्सालेट का उपयोग सिरेमिक के लेप में किया जाता है।

इसका उपयोग चूना पत्थर की मूर्तियों और अन्य कलात्मक तत्वों को कोट करने के लिए किया गया है, और यह सामग्री की कठोरता में सुधार, इसकी छिद्र में कमी, और एसिड और क्षार के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए पाया गया है।

इटली ने उन्हें संरक्षित करने के लिए कैल्शियम ऑक्सालेट के साथ कोटिंग संग्रहालय चूना पत्थर की वस्तुओं के साथ प्रयोग किया है। लेखक: स्रोत: मोनी क्वेले Pixabay।

Problemas en algunos procesos

En la industria de pulpa y papel el oxalato de calcio puede formar incrustaciones que causan muchos problemas en el proceso.

Para evitar su formación en los conductos o tuberías de procesos industriales se ha propuesto la degradación enzimática del ácido oxálico, mediante enzimas como la oxalato oxidasa.

También tiende a acumularse como piedra en los recipientes donde se fabrica cerveza, de donde debe ser eliminado para evitar la formación de microorganismos que pueden dar un sabor desagradable a la bebida.

Riesgos

En altas concentraciones el oxalato puede causar la muerte en animales y ocasionalmente en humanos debido principalmente a sus efectos corrosivos.

ऑक्सालेट और इसके संयुग्मित एसिड, ऑक्जेलिक एसिड के संचय से हृदय की खराबी, कैल्शियम ऑक्सालेट पत्थर, गुर्दे की विफलता और यहां तक कि विषाक्तता से मृत्यु जैसे विकार हो सकते हैं।

संदर्भ

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कैल्शियम ऑक्सालेट (CAC2O4): गुण, संरचना, उपयोग, जोखिम - रसायन विज्ञान - 2025