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아세트산 칼슘

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목차

1. 개요

아세트산 칼슘은 탄산 칼슘 또는 수산화 칼슘을 식초에 담가 제조할 수 있는 칼슘의 아세트산염이다. 수용액은 약한 알칼리성을 나타내며, 160℃에서 분해되어 아세톤과 탄산 칼슘이 된다. 식품 첨가물, 의약품, 두부 제조, 아세톤 합성 등에 사용되며, 혈중 인산염 수치를 낮추는 데 도움을 줄 수 있다. 또한, 알코올과 혼합하여 고체 연료 겔을 형성하거나, 화학 실험에 활용되기도 한다.

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2. 생산

아세트산 칼슘은 탄산 칼슘(달걀 껍질, 석회석, 대리석과 같은 일반적인 탄산염 암석에서 발견됨) 또는 수화석회를 식초에 담가서 제조할 수 있다. 이 성질을 이용하여 식초나 목초액으로부터 아세트산을 분리하기 위한 중간 물질로 만들어지는 경우도 있다.

:CaCO3(s) + 2CH3COOH(aq) → Ca(CH3COO)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)

:Ca(OH)2(s) + 2CH3COOH(aq) → Ca(CH3COO)2(aq) + 2H2O(l)

두 시약 모두 선사 시대부터 이용 가능했기 때문에 결정은 오래전부터 관찰되었다.

2. 1. 전통적인 생산 방법

아세트산 칼슘은 탄산 칼슘(달걀 껍질, 석회암, 대리석과 같은 일반적인 탄산염 암석에서 발견됨) 또는 수화석회를 식초에 담가서 제조할 수 있다.[1]

:CaCO3(s) + 2CH3COOH(aq) → Ca(CH3COO)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)

:Ca(OH)2(s) + 2CH3COOH(aq) → Ca(CH3COO)2(aq) + 2H2O(l)

두 시약 모두 선사 시대부터 이용 가능했기 때문에 그 화학 물질은 그 당시 결정으로 관찰되었을 것이다.[1]

3. 성질

수용액은 가수 분해되어 미약한 알칼리성을 나타낸다.[13][15][14]

: CH3COO- + H2O <=> CH3COOH + OH-

160℃에서 분해되어 아세톤과 탄산 칼슘[15][14][13]이 된다.

: (CH3COO)2Ca -> (CH3)_2CO + CaCO3

실험실적인 방법으로 이 방법으로 아세트산 칼슘을 건류함으로써 아세톤을 얻을 수 있다.

더 가열하면 생성된 탄산 칼슘이 분해되어 산화 칼슘과 이산화 탄소가 된다.[15][13][14]

: CaCO3 -> CaO + CO2

4. 이용

아세트산 칼슘은 신장 질환에서 혈중 인산염 수치를 낮추는 데 사용되며, 식품 첨가물(E263) 및 두부 제조에도 쓰인다.[3][4] 큐멘 공정 개발 이전에는 아세톤 합성의 출발 물질이었으며,[5][6] 알코올과 섞으면 "캘리포니아 눈덩이"를 만들 수 있는 가연성 겔이 형성된다.[7][8]

4. 1. 식품 첨가물

아세트산 칼슘은 안정제, 완충제 및 격리제로 식품 첨가물로 사용되며, 주로 사탕 제품에 E263 번호로 사용된다.[4] 두부를 만들 때 전통적으로 두유를 황산 칼슘으로 응고시켜 얻는다. 하지만 아세트산 칼슘이 더 나은 대안으로 밝혀졌는데, 가용성이 높아 기술이 덜 필요하고 소량만 사용하면 되기 때문이다.[4]

아세트산 칼슘은 국제적으로 식품 첨가물로서 안정제, 증점제 등으로 널리 사용되고 있다. 일본의 후생노동성은 2013년에 본 물질을 인가했다.[16]

4. 2. 의약품

신장 질환이 있는 경우 혈중 인산염 수치가 상승하여 (고인산혈증) 뼈 문제가 발생할 수 있다. 아세트산 칼슘은 식이 인산염과 결합하여 혈중 인산염 수치를 낮춘다.[3]

4. 3. 두부 제조

두부는 전통적으로 두유를 황산 칼슘으로 응고시켜 얻는다. 아세트산 칼슘은 가용성이 높아 기술이 덜 필요하고 소량만 사용하면 되기 때문에 더 나은 대안으로 밝혀졌다.[4]

4. 4. 기타

신장 질환이 있는 경우 혈중 인산염 수치가 상승하여(고인산혈증) 뼈 문제가 발생할 수 있는데, 아세트산 칼슘은 식이 인산염과 결합하여 혈중 인산염 수치를 낮춘다.[3]

아세트산 칼슘은 안정제, 완충제 및 격리제로 식품 첨가물로 사용되며, 주로 사탕 제품에 E263 번호로 사용된다.

두부는 전통적으로 두유를 황산 칼슘으로 응고시켜 얻는다. 아세트산 칼슘이 더 나은 대안으로 밝혀졌는데, 가용성이 높기 때문에 기술이 덜 필요하고 소량만 사용하면 된다.[4]

저렴하기 때문에 아세트산 칼슘은 큐멘 공정이 개발되기 전에는 아세톤 합성을 위한 일반적인 출발 물질이었다.[5][6]

: Ca(CH3COO)2 → CaCO3(s) + (CH3)2CO

알코올에 아세트산 칼슘의 포화 용액을 넣으면 "Sterno"와 같은 "고체 연료" 제품과 매우 유사한 반고체 가연성 겔이 형성된다.[7] 화학 교사는 종종 아세트산 칼슘 용액과 에탄올을 혼합한 "캘리포니아 눈덩이"를 준비한다.[8] 생성된 겔은 흰색을 띠며 눈덩이 모양으로 만들 수 있다.

5. 자연 발생

순수한 아세트산 칼슘은 아직 광물로 알려져 있지 않다. 칼클레이사이트(아세트산 칼슘 염화물 5수화물)은 알려진 광물로 등재되어 있지만,[9] 그 생성은 인위적(자연 발생이 아닌, 인간에 의해 생성된)일 가능성이 높다.[10]

참조

[1] 서적 Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 "[[Royal Society of Chemistry|The Royal Society of Chemistry]]" 2014
[2] 서적 Handbook of Inorganic Compounds https://books.google[...] Taylor & Francis 2011-05-19
[3] 웹사이트 Calcium Acetate https://www.mayoclin[...] 2019-11-19
[4] 논문 Use of Calcium Salts for Soybean Curd Preparation 1980
[5] 논문 Losses Incurred in the Preparation of Acetone by the Distillation of Acetate of Lime. https://zenodo.org/r[...]
[6] 논문 Distillation of Acetate of Lime.
[7] 웹사이트 "Canned Heat" at Journal of Chemical Education "Chemistry comes alive!" http://jchemed.chem.[...] 2008-03-26
[8] Chemistry Teaching Resources Chemistry Teaching Resources http://umanitoba.ca/[...]
[9] 웹사이트 Calclacite https://www.mindat.o[...]
[10] 웹사이트 Database of Mineral Properties https://rruff.info/i[...] International Mineralogical Association 2024-01-13
[11] 서적 Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 "[[Royal Society of Chemistry|The Royal Society of Chemistry]]" 2014
[12] 서적 Handbook of Inorganic Compounds https://books.google[...] Taylor & Francis 2011-05-19
[13] 서적 スクエア最新図説化学七訂版 第一学習社 2019-01-10
[14] 서적 日本大百科全書(ニッポニカ) 小学館
[15] 서적 化学事典 旺文社
[16] 웹사이트 酢酸カルシウムの食品添加物の指定に関する部会報告書 https://www.mhlw.go.[...] 厚生労働省 2023-03-22
[17] 서적 Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 "[[Royal Society of Chemistry|The Royal Society of Chemistry]]" 2014
[18] 서적 Handbook of Inorganic Compounds https://books.google[...] Taylor & Francis 2011-05-19


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