O oxalato de cálcio é um composto orgânico constituído pelos elementos carbono (C), oxigênio (O) e cálcio (Ca). Sua fórmula química é CaC 2 O 4 . Geralmente é encontrado em suas três formas hidratadas: mono-, di- e tri-hidrato. Ou seja, com uma, duas ou três moléculas de água, respectivamente, em sua estrutura cristalina.
O oxalato de cálcio é encontrado em minerais, plantas, fungos e outros seres vivos, como mamíferos e até em humanos, como conseqüência do metabolismo de algumas proteínas. Pode ser encontrado na urina de humanos e alguns animais.
Alguns alimentos, como espinafre, ruibarbo, soja e chocolate, contêm muitos oxalatos e, quando pessoas sensíveis os comem, pedras de oxalato de cálcio podem se formar nos rins.
Você pode evitar o aparecimento de pedras de CaC 2 O 4 nos rins se beber muitos líquidos, principalmente água, evitando alimentos com alto teor de oxalatos e consumindo os ricos em cálcio e magnésio.
O oxalato de cálcio forma uma escala indesejável em tubos e tanques de processo, como a fabricação de papel e celulose, e também em cervejarias.
Estrutura
O oxalato de cálcio é formado pelo íon cálcio Ca 2+ e pelo íon oxalato C 2 O 4 2- . O ânion oxalato é constituído por dois átomos de carbono e quatro átomos de oxigênio. As cargas negativas do ânion oxalato são encontradas nos átomos de oxigênio.
Nomenclatura
- Oxalato de cálcio
- Sal de cálcio do ácido oxálico
- Sal de cálcio do ácido etanodióico
Propriedades
Estado físico
Sólido cristalino incolor, branco, amarelo ou marrom que pode estar em três formas hidratadas diferentes.
Peso molecular
128,1 g / mol
Ponto de fusão
O oxalato de cálcio monohidratado se decompõe a 200 ° C.
Peso específico
Mono-hidrato de CaC 2 O 4 • H 2 O = 2,22 g / cm 3
Di-hidratado CaC 2 O 4 • 2H 2 O = 1,94 g / cm 3
CaC 2 O 4 tri-hidratado • 3H 2 O = 1,87 g / cm 3
Solubilidade
Quase insolúvel em água: 0,00061 g / 100 g de água a 20 ° C. O monohidrato se dissolve em ácido diluído.
pH
As soluções aquosas de oxalato de cálcio são fracamente básicas.
Propriedades quimicas
O oxalato de cálcio é o sal de cálcio do ácido oxálico. Este é um subproduto natural do metabolismo, tornando-o muito abundante no corpo humano e faz parte de muitos alimentos.
O ácido oxálico e sua base conjugada, oxalato, são compostos orgânicos altamente oxidados, com poderosa atividade quelante, ou seja, podem ser facilmente combinados com íons positivos com cargas de +2 ou +3.
Suas soluções aquosas são fracamente básicas porque o íon oxalato tende a retirar prótons H + da água, que libera íons OH – . Depois de tomar dois prótons H +, o íon oxalato é convertido em ácido oxálico 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 –
Presença na natureza
Em minerais
O oxalato de cálcio é o oxalato mais comum e vem na forma de minerais chamados whewellite, weddellite e caoxite.
Whewellite é CaC 2 O 4 • H 2 O mono-hidrato e é a mais estável das formas deste composto.
O Weddellite é CaC 2 O 4 • 2H 2 O di – hidratado e é menos estável que o monohidrato.
Caoxita é oxalato de cálcio tri-hidratado CaC 2 O 4 • 3H 2 O.
Em plantas e fungos
O oxalato de cálcio está associado a solos e folhas secos, também com fungos patogênicos livres, em simbiose ou associado a plantas. Neste último, os cristais são formados pela precipitação de cálcio na forma de seu oxalato.
A formação de CaC 2 O 4 por fungos tem uma influência importante nos processos biológicos e geoquímicos do solo, uma vez que constitui uma reserva de cálcio para o ecossistema.
Presença no corpo humano e nos mamíferos
O oxalato se origina do fígado, glóbulos vermelhos ou eritrócitos e, em menor grau, do rim. É formado a partir do metabolismo de aminoácidos (como fenilalanina e triptofano) e pela oxidação do dialdeído glioxal.
A vitamina C também pode ser convertida em oxalato, desempenhando sua função antioxidante.
O oxalato de cálcio é encontrado nas pedras que se formam nos rins de pessoas ou animais com doença renal.
Pedras de oxalato de cálcio ou pedras são formadas pela cristalização ou agregação de CaC 2 O 4 na urina supersaturada com cálcio e oxalato. Isto significa que a urina contém tanto cálcio e oxalato que não é possível que o referido composto permaneça dissolvido, mas antes precipitar ou entrar no estado sólido na forma de cristais.
Em humanos
A formação de areia ou pedras nos rins é uma doença chamada nefrolitíase; Ataca aproximadamente 10% da população e cerca de 75% dessas pedras são compostas por oxalato de cálcio CaC 2 O 4 .
A formação e o crescimento de cristais de oxalato de cálcio nos rins ocorrem porque em algumas pessoas a urina é supersaturada com esse sal. O oxalato de cálcio se desenvolve na urina ácida a pH menor que 6,0.
O excesso de saturação ocorre quando a excreção ou eliminação deste sal (que é muito pouco solúvel em água) na urina ocorre em um pequeno volume de água.
Fatores que influenciam a aparência das pedras nos rins
Entre os fatores que favorecem a formação do grão de oxalato de cálcio estão o excesso de cálcio na urina ou hipercalciúria, excesso de oxalato na urina ou hiperoxalúria, elementos derivados de alimentos e ausência de inibidores.
O excesso de oxalato pode ocorrer quando grandes quantidades de espinafre, ruibarbo, soja, nozes e chocolate são ingeridas, entre outros alimentos.
No entanto, existem substâncias que inibem ou impedem a formação de pedras. Entre os compostos que impedem a formação de cálculos estão pequenas moléculas como citrato e pirofosfato e moléculas grandes como glicoproteínas e proteoglicanos.
Maneiras de evitar a formação de cálculos de oxalato de cálcio
Uma boa estratégia para evitar a recorrência de pedras de areia ou oxalato de cálcio inclui aumento da ingestão de líquidos, aumento da ingestão de alimentos ricos em cálcio (como laticínios) e restrição de sal de mesa (NaCl), proteína animal. e alimentos ricos em oxalato.
Em animais
Desde o início dos anos 2000, foram observados aumentos nas pedras de oxalato de cálcio no sistema urinário de cães e gatos. Parece que isso depende do tipo de alimento que esses animais comem e tem a ver com a acidez da urina e a deficiência de magnésio (Mg).
A resposta do corpo ao excesso de oxalato
Há evidências de que humanos e animais respondem ao excesso de oxalato aumentando o número de bactérias que podem degradar o oxalato.
Algumas dessas bactérias são Oxalobacter formigenes , Bifidobacterium sp. , Porphyromonas gingivalis e Bacillus sp. , entre outros, e estão naturalmente presentes no intestino.
Formulários
Segundo fontes consultadas, o oxalato de cálcio é usado no revestimento cerâmico.
Ele foi usado para revestir esculturas e outros elementos artísticos de calcário e descobriu-se que melhora a dureza do material, diminui sua porosidade e aumenta sua resistência a ácidos e álcalis.
Problemas em alguns processos
Na indústria de celulose e papel, o oxalato de cálcio pode formar uma escala que causa muitos problemas no processo.
Para evitar sua formação nos dutos ou tubulações de processos industriais, foi proposta a degradação enzimática do ácido oxálico, utilizando enzimas como a oxalato oxidase.
Também tende a se acumular como pedra nos recipientes onde a cerveja é feita, de onde deve ser removida para evitar a formação de microorganismos que podem dar um sabor desagradável à bebida.
Riscos
Em altas concentrações, o oxalato pode causar a morte em animais e, ocasionalmente, em humanos, principalmente devido aos seus efeitos corrosivos.
A acumulação de oxalato e seu ácido conjugado, ácido oxálico, pode causar distúrbios como mau funcionamento do coração, cálculos de oxalato de cálcio, insuficiência renal e até morte por toxicidade.
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