Oxalato de cálcio (CaC2O4): propriedades, estrutura, usos, riscos

Oxalato de cálcio (CaC2O4): propriedades, estrutura, usos, riscos

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.

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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.

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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.

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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.

Referências

  1. Glasauer, SM et al. (2013). Metais e Metalóides, Transformação por Microorganismos. Oxalatos. No Módulo de Referência em Sistemas Terrestres e Ciências Ambientais. Recuperado de sciencedirect.com.
  2. Baumann, JM e Casella, R. (2019). Prevenção da nefrolitíase de cálcio: a influência da diurese na cristalização do oxalato de cálcio na urina. Adv Prev Med, 2019; 2019: 3234867. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Breshears, MA e Confer, AW (2017). O sistema urinário. Cálculos de oxalato de cálcio. Em Base Patológica de Doenças Veterinárias (Sexta Edição). Recuperado de sciencedirect.com.
  4. Huang, Y. er al. (2019). Manuseio de Oxalato no Corpo e Origem do Oxalato em Pedras de Oxalato de Cálcio. Urol Int, 2019 Dec 5: 1-10. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Nilvebrant, N.-O. et al. (2002) Biotecnologia na indústria de celulose e papel. Em andamento em biotecnologia. Recuperado de sciencedirect.com.
  6. Pahira, JJ e Pevzner, M. (2007). Nefrolitíase. Pedras de cálcio. No Penn Clinical Manual of Urology. Recuperado de sciencedirect.com.
  7. Worcester, EM (1994). Inibidores do Crescimento Urinário de Cristal de Oxalato de Cálcio. J Am Soc Nephrol 1994 Nov; 5 (5 Supl 1): S46-53). Recuperado de jasn.asnjournals.org.
  8. Finkielstein, VA e Goldfarb, DS (2006). Estratégias para prevenção de cálculos de oxalato de cálcio. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA. (2019). Oxalato de cálcio. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. Peck, AB et al. (2015). Microrganismos degradadores de oxalato ou enzimas degradantes de oxalato: qual é a terapia futura para a dissolução enzimática de urólitos de oxalato de cálcio em doenças recorrentes de cálculos? Urolitíase, fev de 2016; 44 (1): 27-32. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
  11. Holames, RP et al. (2016). Diminuindo a excreção urinária de oxalato para diminuir a doença da pedra oxalato de cálcio. Urolitíase. Fevereiro de 2016; 44 (1); 27-32. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
  12. Cezar, TM (1998). Oxalato de cálcio: um tratamento de superfície para calcário. Revista de Conservação e Museu de Estudos 4, pp. 6-10. Recuperado de jcms-journal.com.
  13. Wikimedia (2019). Oxalato de cálcio. Recuperado de en.wikipedia.org.

 

 

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