Laurato de Cálcio (4696-56-4) Propriedades Físicas e Químicas
Laurato de Cálcio
O laurato de cálcio é o sal cálcico do ácido láurico utilizado como emulsificante, agente antiaglomerante e ingrediente surfactante para formulações alimentares, de cuidados pessoais e industriais.
| Número CAS | 4696-56-4 |
| Família | Sais cálcicos de ácidos graxos |
| Forma Típica | Pó ou sólido cristalino |
| Graus Comuns | EP |
O laurato de cálcio é um sal iônico cálcico de um ácido graxo saturado de cadeia média (ácido láurico/dodecanoico) e pertence à família dos carboxilatos metálicos (sais de sabão). Estruturalmente, é melhor representado como um íon cálcio(II) coordenado por dois ânions laurato; este composto corresponde estequiometricamente a \(\ce{C24H46CaO4}\) e é comumente denominado bis(dodecanoato) de cálcio. A arquitetura molecular combina caudas alifáticas hidrofóbicas (cadeias C12) com grupos carboxilato hidrofílicos, produzindo um sólido anfifílico que tipicamente forma agregados particulados de baixa solubilidade ao invés de espécies molecularmente dissolvidas em água.
Electronicamente, o material é uma rede iônica no estado sólido com composição formalmente neutra (carga formal calculada = 0). Em meios polares, é esperado que ocorra dissociação parcial para \(\ce{Ca^{2+}}\) e dois \(\ce{C12H23O2^-}\); em fases menos polares, as longas cadeias hidrocarbonadas conferem caráter fortemente hidrofóbico e solubilidade aquosa limitada. O comportamento ácido-base é governado pelo equilíbrio carboxilato ⇌ ácido carboxílico: sob condições fortemente ácidas, a protonação gera ácido láurico (\(\ce{C12H24O2}\)), e na presença de agentes quelantes ou contra-íons mais fortes pode ocorrer troca catiônica. A cadeia saturada C12 é comparativamente resistente à autooxidação em relação a ácidos graxos insaturados; a degradação oxidativa é, portanto, lenta sob condições típicas de armazenamento, enquanto a decomposição térmica pode gerar misturas complexas em temperaturas elevadas.
Graus comerciais comuns reportados para esta substância incluem: EP.
Propriedades Físicas Básicas
A descrição física e propriedades globais calculadas indicam um sabão iônico sólido. A descrição física experimental registrada é: Pó Seco.
Parâmetros calculados e estruturais reportados (conforme fornecido): - Fórmula molecular: \(\ce{C24H46CaO4}\) - Peso molecular: 438,7 - Massa exata / Massa monoisotópica: 438,3022008 - Área polar superficial topológica (TPSA): 80,3 - Número de átomos pesados: 29 - Carga formal: 0 - Complexidade: 127 - Contagem de doadores de ligação de hidrogênio: 0 - Contagem de aceitadores de ligação de hidrogênio: 4 - Contagem de ligações rotativas: 18
Estes descritores são consistentes com um sal de baixa polaridade e alto peso molecular composto por duas longas cadeias alquila e múltiplos sítios aceitadores de oxigênio nos grupos carboxilato.
Soluibilidade e Hidratação
Não está disponível valor experimental estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Qualitativamente, sais cálcicos de ácidos graxos de cadeia longa (sabões de cálcio) exibem dissolução limitada em água e tendem a formar dispersões finas, suspensões ou partículas insolúveis ao invés de soluções moleculares verdadeiras. O comportamento de hidratação pode variar com o tamanho das partículas, equilíbrio do contra-íon e presença de agentes solubilizantes; alguns carboxilatos metálicos formam estruturas hidratadas ou associadas de forma frouxa, mas estequiometrias específicas de hidratos para o laurato de cálcio não são fornecidas aqui.
Estabilidade Térmica e Decomposição
Não está disponível valor experimental estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Comportamento de classe: carboxilatos metálicos de ácidos graxos saturados são termicamente estáveis sob aquecimento moderado, mas sofrem decomposição em temperaturas elevadas onde os grupos orgânicos se degradam e resíduos complexos se formam. A via de decomposição pode incluir descarboxilação, clivagem da cadeia alquila e formação de resíduos inorgânicos; o comportamento térmico depende fortemente da atmosfera (ar vs inerte), taxa de aquecimento e pureza da amostra.
Propriedades Químicas
Formação de Complexos e Coordenação
O laurato de cálcio funciona como um carboxilato metálico divalente onde os íons cálcio coordenam oxigênios carboxilatos de dois ânions laurato. Ambientes de coordenação em carboxilatos cálcicos similares variam tipicamente de octaédricos a números de coordenação superiores, dependendo dos modos de ligação; grupos carboxilato frequentemente atuam como ligantes puente que conectam centros metálicos e produzem sólidos poliméricos ou em camadas. O nome IUPAC reportado para o composto é bis(dodecanoato) de cálcio, refletindo a estequiometria 1:2 Ca:laurato.
A natureza anfifílica do ânion laurato favorece a formação de agregados lamelares ou micelares em formulações onde solvente polar e contra-íon estão presentes em quantidade suficiente; em meios não polares o sólido comporta-se largamente como uma partícula hidrofóbica.
Reatividade e Estabilidade
Não são fornecidos limiares numéricos de reatividade experimental estabelecidos no contexto atual.
Notas qualitativas de reatividade: - Sensibilidade a ácidos: exposição a ácidos fortes protonará os grupos carboxilato para regenerar ácido láurico, alterando o estado físico e solubilidade. - Troca de sal e quelatação: agentes complexantes fortes ou cátions substitutos (ex.: sódio, potássio) podem trocar com cálcio, produzindo diferentes sais metálicos com solubilidade e propriedades físicas alteradas. - Estabilidade oxidativa: as cadeias saturadas C12 são relativamente resistentes à degradação oxidativa sob armazenamento típico; entretanto, exposição prolongada a altas temperaturas ou oxidantes fortes eventualmente degradará as cadeias orgânicas. - Estabilidade hidrolítica: como sal carboxilato, a hidrólise para ácido graxo livre não é uma reação hidrolítica direta, mas é controlada por equilíbrios de protonação; o composto é quimicamente estável em condições neutras a levemente básicas.
Parâmetros Moleculares
Peso Molecular e Composição
- Fórmula molecular: \(\ce{C24H46CaO4}\)
- Peso molecular: 438,7
- Massa exata: 438,3022008
- Massa monoisotópica: 438,3022008
A composição elementar corresponde a dois resíduos dodecanoato (laurato) complexados com um único íon cálcio. Contagens estruturais calculadas (TPSA, ligações rotativas, contagens de ligações H) foram fornecidas acima e refletem a funcionalidade dupla de carboxilato combinada com longas cadeias alquilas flexíveis.
LogP e Estado de Ionização
Não há valor experimental estabelecido para logP (coeficiente de partição) disponível no contexto de dados atual.
Qualitativamente: o material a granel é um sal iônico (carga formal calculada = 0 no total) composto por componentes carregados que em solventes polares podem dissociar para \(\ce{Ca^{2+}}\) e dois ânions \(\ce{C12H23O2^-}\). As longas cadeias hidrocarbonadas conferem caráter fortemente lipofílico aos ânions orgânicos; consequentemente, o laurato de cálcio comporta-se como um anfifílico particulado com baixa solubilidade em água, mas atividade superficial eficaz em formulações onde partículas ou dispersões são empregadas.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- CAS RN: 4696-56-4
- Número EC (Comunidade Europeia): 225-166-3
- UNII: 0YIV695L8O
- ID da Substância DSSTox: DTXSID30890592
- ID HMDB: HMDB0303348
- Número Nikkaji: J98.116H
- Wikidata: Q27237356
Identificadores estruturais (formatos para máquinas):
- SMILES: CCCCCCCCCCCC(=O)[O-].CCCCCCCCCCCC(=O)[O-].[Ca+2]
- InChI: InChI=1S/2C12H24O2.Ca/c2*1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12(13)14;/h2*2-11H2,1H3,(H,13,14);/q;;+2/p-2
- InChIKey: HIAAVKYLDRCDFQ-UHFFFAOYSA-L
(As cadeias estruturais inline acima são fornecidas nos formatos explícitos de código conforme disponibilizados.)
Sinônimos e Nomes Estruturais
Os nomes sistemáticos e comuns relatados incluem: - bis(dodecanoato) de cálcio (IUPAC) - Laurato de cálcio - Dodecanoato de cálcio - Sal de cálcio do ácido dodecanoico (2:1) - Sal de cálcio do ácido láurico - Dilaurato de cálcio - Cálcio;dodecanoato
Termos MeSH: sal de cálcio do ácido láurico
Diversos sinônimos e rótulos de registro fornecidos por depositantes alternativos estão associados ao composto; o principal identificador comercial frequentemente usado em especificações é laurato de cálcio.
Aplicações Industriais e Comerciais
Uso como Forma Salina ou Excipiente
Como sal de cálcio de um ácido graxo, a substância desempenha funções derivadas de suas propriedades anfifílicas e particuladas. Usos funcionais típicos relatados para esta classe química incluem agente antiaglomerante/fluxo livre, emulsificante ou sal emulsificante, lubrificante/agente liberador e agente surfactante em formulações para cuidados pessoais. Em formulações poliméricas ou de revestimentos, sais de ácidos graxos de cálcio podem atuar como lubrificantes internos, estabilizadores ou modificadores de barreira/selante que alteram a energia superficial e o fluxo.
Casos de Uso Representativos
- Indústria alimentícia: utilizado como agente antiaglomerante ou agente de fluxo livre em ingredientes pulverizados e como emulsificante ou aditivo liberador/lubrificante em certas aplicações de processamento de alimentos.
- Cuidados pessoais e cosméticos: empregado como surfactante ou estabilizador onde sabões metálicos particulados conferem propriedades reológicas ou superficiais específicas; o uso em formulações pressupõe concentrações não irritantes e neutralização adequada.
- Formulações industriais: utilizado em adesivos, selantes e revestimentos de barreira para modificar escorregamento, aderência ou desempenho da barreira; também incluído como lubrificante interno no processamento de polímeros.
- Prática geral de formulação: selecionado onde é necessário um sabão metálico de baixa solubilidade para conferir hidrofobicidade, mantendo alguma atividade superficial.
Se for necessário um resumo conciso de aplicação para aquisição ou desenvolvimento de formulações, a seleção é orientada pelas propriedades gerais descritas acima (forma particulada, anfifilicidade e compatibilidade com a matriz alvo).
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Considerações Toxicológicas
A maioria das classificações disponíveis indica que a substância não atende aos critérios para classificação sob esquemas padrão de perigos; resumos relatados no GHS indicam "Não Classificado" para a maioria das notificações dos fornecedores. Uma conclusão de avaliação de segurança cosmética consistente com o uso seguro nas práticas atuais foi relatada quando as formulações são projetadas para serem não irritantes e não sensibilizantes.
Como sabão metálico de ácido graxo saturado, a toxicidade sistêmica aguda é geralmente baixa, mas a inalação de pós/poeiras e a exposição dérmica repetida podem causar irritação em indivíduos suscetíveis. O material deve ser manuseado com práticas padrão de higiene industrial.
Diretrizes para Armazenamento e Manuseio
- Armazenar em local fresco, seco e bem ventilado, em recipientes bem fechados para minimizar a absorção de umidade e a formação de poeira.
- Minimizar geração e dispersão de poeira; utilizar ventilação local exaustora ao manusear pós.
- Equipamento de proteção individual: usar luvas adequadas e proteção ocular; empregar proteção respiratória se as concentrações aéreas ultrapassarem os limites ocupacionais ou se houver geração de poeira.
- Evitar contato com ácidos fortes ou agentes oxidantes; evitar exposição a chamas abertas em temperaturas elevadas.
- Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local.
