CANXI OXALAT (CAC2O4): ĐẶC TÍNH, CẤU TRÚC, CÔNG DỤNG, RỦI RO - HÓA HỌC - 2026

Các oxalat canxi là một hợp chất hữu cơ bao gồm các yếu tố carbon (C), oxy (O) và canxi (Ca). Công thức hóa học của nó là CaC ₂ O ₄ . Nó thường được tìm thấy ở ba dạng ngậm nước: mono-, di- và trihydrat. Có nghĩa là, với một, hai hoặc ba phân tử nước tương ứng trong cấu trúc tinh thể của nó.

Canxi oxalat được tìm thấy trong khoáng chất, thực vật, nấm và các sinh vật sống khác như động vật có vú và thậm chí ở người do quá trình trao đổi chất của một số protein. Nó có thể được tìm thấy trong nước tiểu của người và một số động vật.

Tinh thể canxi oxalat CaC ₂ O ₄ trong một mẫu nước tiểu được quan sát dưới kính hiển vi. J3D3 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Nguồn: Wikimedia Commons.

Một số thực phẩm như rau bina, đại hoàng, đậu nành, sô cô la có chứa nhiều oxalat, khi những người nhạy cảm ăn phải chúng có thể hình thành sỏi canxi oxalat trong thận.

Bạn có thể tránh sự xuất hiện của sỏi CaC ₂ O ₄ trong thận bằng cách ăn nhiều chất lỏng, đặc biệt là nước, tránh thực phẩm giàu oxalat và tiêu thụ những thực phẩm giàu canxi và magiê.

Canxi oxalat tạo thành cặn không mong muốn trong đường ống và bể chứa trong các quy trình như sản xuất giấy và bột giấy, và cả trong các nhà máy bia.

Kết cấu

Canxi oxalat được tạo thành bởi ion canxi Ca ²⁺ và ion oxalat C ₂ O ₄ ^2- . Anion oxalat được tạo thành từ hai nguyên tử cacbon và bốn nguyên tử oxy. Các điện tích âm của anion oxalat được tìm thấy trên các nguyên tử oxy.

Cấu trúc hóa học của canxi oxalat. VSimonian / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5). Nguồn: Wikimedia Commons.

Danh pháp

• Canxi oxalat
• Muối canxi axit oxalic
• Muối canxi axit etandioic

Tính chất

Tình trạng thể chất

Chất rắn kết tinh không màu, trắng, vàng hoặc nâu có thể ở ba dạng ngậm nước khác nhau.

Trọng lượng phân tử

128,1 g / mol

Độ nóng chảy

Canxi oxalat monohydrat phân hủy ở 200 ° C.

Trọng lượng riêng

Monohydrat CaC ₂ O _{4 •} H ₂ O = 2,22 g / cm ³

Dihydrat CaC ₂ O _{4 •} 2H ₂ O = 1,94 g / cm ³

Trihydrat CaC ₂ O _{4 •} 3H ₂ O = 1,87 g / cm ³

Độ hòa tan

Hầu như không tan trong nước: 0,00061 g / 100 g nước ở 20 ° C. Các monohydrat tan trong axit loãng.

độ pH

Dung dịch nước của canxi oxalat có tính bazơ yếu.

Tính chất hóa học

Canxi oxalat là muối canxi của axit oxalic. Đây là một sản phẩm phụ tự nhiên của quá trình trao đổi chất, vì vậy nó có rất nhiều trong cơ thể con người, và là một phần của nhiều loại thực phẩm.

Axit oxalic và bazơ liên hợp của nó, oxalat, là những hợp chất hữu cơ có tính oxi hóa cao, có hoạt tính tạo chelat mạnh, tức là chúng có thể dễ dàng kết hợp với các ion dương có điện tích +2 hoặc +3.

Các dung dịch nước của chúng có tính bazơ yếu vì ion oxalat có xu hướng lấy proton H ⁺ từ nước, giải phóng ra ion OH ^- . Sau khi lấy hai proton H ⁺ , ion oxalat trở thành axit oxalic H ₂ C ₂ O ₄ :

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 ^-

Hiện diện trong tự nhiên

Trong khoáng chất

Canxi oxalat là oxalat phổ biến nhất và có ở dạng khoáng chất whewellite, weddellite và caoxite.

Whewellite là monohydrat CaC ₂ O _{4 •} H ₂ O và là dạng ổn định nhất trong số các dạng của hợp chất này.

Đá khoáng Whewellite. Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Nguồn: Wikimedia Commons.

Weddellite là dihydrat CaC ₂ O _{4 •} 2H ₂ O và kém bền hơn monohydrat.

Tinh thể khoáng Weddelite. Leon Hupperichs / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0). Nguồn: Wikimedia Commons.

Caoxit là canxi oxalat trihydrat CaC ₂ O _{4 •} 3H ₂ O.

Ở thực vật và nấm

Canxi oxalat được tìm thấy trong đất và lá khô, cũng như nấm bệnh, tự do, cộng sinh hoặc liên kết với thực vật. Trong trường hợp thứ hai, các tinh thể được hình thành do sự kết tủa của canxi ở dạng oxalat của nó.

Sự hình thành CaC ₂ O ₄ của nấm có ảnh hưởng quan trọng đến các quá trình sinh học và địa hóa của đất, vì nó là nguồn dự trữ canxi cho hệ sinh thái.

Hiện diện trong cơ thể người và động vật có vú

Oxalat bắt nguồn từ gan, trong tế bào hồng cầu hoặc hồng cầu, và ở mức độ thấp hơn ở thận. Nó được hình thành từ sự trao đổi chất của các axit amin (như phenylalanin và tryptophan) và bằng quá trình oxy hóa glyoxal dialdehyde.

Ngoài ra vitamin C có thể được chuyển đổi thành oxalat khi thực hiện chức năng chống oxy hóa của nó.

Canxi oxalat được tìm thấy trong sỏi hình thành trong thận của người hoặc động vật bị bệnh thận.

Cái gọi là sỏi hoặc sỏi canxi oxalat được hình thành do sự kết tinh hoặc kết tụ của CaC ₂ O ₄ trong nước tiểu quá bão hòa với canxi và oxalat. Điều này có nghĩa là nước tiểu chứa nhiều canxi và oxalat đến mức hợp chất này không thể hòa tan được mà có thể kết tủa hoặc trở thành rắn ở dạng tinh thể.

Ở người

Sự hình thành sạn hoặc sỏi trong thận là một bệnh gọi là sỏi thận; nó tấn công khoảng 10% dân số và khoảng 75% những viên sỏi này được cấu tạo từ canxi oxalat CaC ₂ O ₄ .

Canxi oxalat có thể hình thành sỏi thận. Tác giả: VSRao. Nguồn: Pixabay.

Sự hình thành và tăng trưởng của các tinh thể canxi oxalat trong thận xảy ra do ở một số người, nước tiểu quá bão hòa với muối này. Canxi oxalat phát triển trong nước tiểu có tính axit ở pH nhỏ hơn 6,0.

Quá bão hòa xảy ra khi quá trình bài tiết hoặc loại bỏ muối này (rất kém hòa tan trong nước) trong nước tiểu xảy ra với một thể tích nước nhỏ.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự xuất hiện của sỏi trong thận

Trong số các yếu tố có lợi cho sự hình thành sạn canxi oxalat là thừa canxi trong nước tiểu hoặc tăng canxi niệu, thừa oxalat trong nước tiểu hoặc tăng oxy niệu, các yếu tố có nguồn gốc từ chế độ ăn và không có thuốc ức chế.

Dư thừa oxalat có thể xảy ra khi ăn nhiều rau bina, đại hoàng, đậu nành, các loại hạt và sô cô la cùng với các loại thực phẩm khác.

Sô cô la có thể là một nguồn canxi oxalat và thúc đẩy sự xuất hiện của sỏi trong thận. Tác giả: Alexander Stein. Nguồn: Pixabay.

Tuy nhiên, có những chất ức chế hoặc ngăn cản quá trình hình thành sỏi. Trong số các hợp chất ngăn ngừa sự hình thành sỏi có các phân tử nhỏ như citrate và pyrophosphate, và các phân tử lớn như glycoprotein và proteoglycan.

Cách tránh hình thành sỏi canxi oxalat

Một chiến lược tốt để ngăn ngừa sự tái phát của sỏi hoặc sỏi canxi oxalat bao gồm tăng lượng chất lỏng, tăng lượng thức ăn giàu canxi (như sữa) và hạn chế muối ăn (NaCl), protein động vật và thực phẩm giàu oxalat.

Ở động vật

Kể từ đầu năm 2000, sự gia tăng sỏi canxi oxalat đã được quan sát thấy trong hệ tiết niệu của chó và mèo. Có vẻ như điều này phụ thuộc vào loại chế độ ăn mà những con vật này ăn và có liên quan đến độ chua của nước tiểu và sự thiếu hụt magiê (Mg).

Sỏi canxi oxalat được tìm thấy trong bàng quang của chó. Joel Mills / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Nguồn: Wikimedia Commons.

Phản ứng của cơ thể với oxalat dư thừa

Có bằng chứng cho thấy cả người và động vật đều phản ứng với lượng oxalat dư thừa bằng cách tăng số lượng vi khuẩn có thể phân hủy oxalat.

Một số vi khuẩn này là Oxalobacter formigenes, Bifidobacterium sp. , Porphyromonas gingivalis và Bacillus sp. , trong số những chất khác, và hiện diện tự nhiên trong ruột.

Các ứng dụng

Theo các nguồn được tư vấn, canxi oxalat được sử dụng trong lớp phủ của gốm sứ.

Nó đã được sử dụng để phủ lên các tác phẩm điêu khắc bằng đá vôi và các yếu tố nghệ thuật khác, và đã được tìm thấy để cải thiện độ cứng của vật liệu, giảm độ xốp và tăng khả năng chống lại axit và kiềm.

Ý đã thử nghiệm phủ các đồ vật bằng đá vôi trong bảo tàng bằng canxi oxalat để bảo quản chúng. Tác giả: Nguồn: Moni Quayle. Pixabay.

Sự cố trong một số quy trình

Trong ngành công nghiệp giấy và bột giấy, canxi oxalat có thể tạo cặn gây ra nhiều vấn đề trong quá trình này.

Để ngăn chặn sự hình thành của nó trong các ống dẫn hoặc đường ống của các quy trình công nghiệp, người ta đã đề xuất sự phân hủy bằng enzym của axit oxalic bằng các loại enzym như oxalat oxidase.

Nó cũng có xu hướng tích tụ như đá trong các thùng chứa nơi sản xuất bia, từ đó nó phải được loại bỏ để tránh sự hình thành của các vi sinh vật có thể làm cho thức uống có mùi vị khó chịu.

Rủi ro

Ở nồng độ cao, oxalat có thể gây tử vong ở động vật và đôi khi ở người, chủ yếu là do tác dụng ăn mòn của nó.

Sự tích tụ của oxalat và axit liên hợp của nó, axit oxalic, có thể gây ra các rối loạn như suy tim, sỏi canxi oxalat, suy thận và thậm chí tử vong do nhiễm độc.

Người giới thiệu

1. Glasauer, SM và cộng sự. (2013). Kim loại và Metalloids, Sự biến đổi của vi sinh vật. Oxalat. Trong Mô-đun Tham chiếu trong Hệ thống Trái đất và Khoa học Môi trường. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
2. Baumann, JM và Casella, R. (2019). Phòng ngừa bệnh sỏi thận do Canxi: Ảnh hưởng của bài niệu đến sự kết tinh Canxi Oxalat trong nước tiểu. Adv Prev Med, 2019; 2019: 3234867. Được khôi phục từ ncbi.nlm.nih.gov.
3. Breshears, MA và Confer, AW (2017). Hệ thống tiết niệu. Canxi Oxalate Calculi. Trong Cơ sở Bệnh lý của Bệnh Thú y (Phiên bản thứ sáu). Được khôi phục từ sciricalirect.com.
4. Huang, Y. er al. (2019). Xử lý độ cao của Oxalat trong cơ thể và tge Nguồn gốc của Oxalat trong Đá Canxi Oxalat. Urol Int, 2019 ngày 5 tháng 12: 1-10. Đã khôi phục từ ncbi.nlm.nih.gov.
5. Nilvebrant, N.-O. et al. (Năm 2002). Công nghệ sinh học trong ngành công nghiệp giấy và bột giấy. Đang tiến bộ trong công nghệ sinh học. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
6. Pahira, JJ và Pevzner, M. (2007). Bệnh sỏi thận. Đá Canxi. Trong Sổ tay hướng dẫn lâm sàng về tiết niệu của Penn. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
7. Worcester, EM (1994). Thuốc ức chế tăng trưởng tinh thể canxi Oxalat trong nước tiểu. J Am Soc Nephrol 1994 tháng mười một; 5 (5 Suppl 1): S46-53). Được khôi phục từ jasn.asnjournals.org.
8. Finkielstein, VA và Goldfarb, DS (2006). Các chiến lược ngăn ngừa sỏi canxi oxalat. Đã khôi phục từ ncbi.nlm.nih.gov.
9. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ. (2019). Canxi oxalat. Đã khôi phục từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
10. Peck, AB và cộng sự. (2015). Các vi sinh vật phân giải oxalat hoặc các enzym phân giải oxalat: liệu pháp tương lai để phân giải enzym canxi-oxalat niệu trong bệnh sỏi tái phát? Sỏi niệu, tháng 2 năm 2016; 44 (1): 27-32. Đã khôi phục từ ncbi.nlm.nih.gov.
11. Holames, RP và cộng sự. (2016). Giảm bài tiết oxalat trong nước tiểu để giảm bệnh sỏi canxi oxalat. Sỏi niệu. 2016 Tháng Hai; 44 (1); 27-32. Đã khôi phục từ ncbi.nlm.nih.gov.
12. Cezar, TM (1998). Canxi Oxalat: Xử lý bề mặt cho đá vôi. Tạp chí Nghiên cứu Bảo tồn và Bảo tàng 4, trang 6-10. Được khôi phục từ jcms-journal.com.
13. Wikimedia (2019). Canxi Oxalat. Khôi phục từ en.wikipedia.org.