Кіріспе
Оксаль қышқылының кальций тұзы. Кальций оксалаты (ескіше терминологияда, әк оксалаты) – химиялық формуласы CaC2O4 немесе Ca(COO)2 болатын оксаль қышқылының кальций тұзы. Ол CaC2O4*nH2O гидраттарын түзетіп, мұнда n 1-ден 3-ке дейін өзгереді. Сусыз және барлық гидратталған түрлері түссіз немесе ақ болады. Моногидрат CaC2O4*H2O табиғатта вивеллит минералы түрінде кездеседі, ол рафидтер деп аталатын қапшық тәрізді кристалдардан тұрады. Екі сирек кездесетін гидрат – дигидрат CaC2O4*2H2O, ол табиғатта ведделлит минералы ретінде, және тригидрат CaC2O4*3H2O, ол табиғатта каоксит минералы ретінде кездеседі. Кейбір тағамдарда кальций оксалатының мөлшері жоғары болады, оларды жұтқанда жаралар пайда болуы және ауыру сезімі тууы мүмкін, тіпті өлімге де әкелуі мүмкін. Микронезиядағыдай, кальций оксалаты көп жемістер мен көкөністерге негізделген диетадағы халықтар оның мөлшерін қайнату және пісіру арқылы азайтады. Олар адамның бүйрек тастарының 76% құрамына кіреді. Кальций оксалаты сыра зауыттарында қолданылатын ыдыстарда пайда болатын пиво тасында да табылады.
Calcium oxalate (in archaic terminology, oxalate of lime) is a calcium salt of oxalic acid with the chemical formula |CaC2O4 or |Ca(COO)2. It forms hydrates |CaC2O4*nH2O, where n varies from 1 to 3. Anhydrous and all hydrated forms are colorless or white. The monohydrate |CaC2O4*H2O occurs naturally as the mineral whewellite, forming envelope shaped crystals, known in plants as raphides. The two rarer hydrates are dihydrate |CaC2O4*2H2O, which occurs naturally as the mineral weddellite, and trihydrate |CaC2O4*3H2O, which occurs naturally as the mineral caoxite, are also recognized. Some foods have high quantities of calcium oxalates and can produce sores and numbing on ingestion and may even be fatal. Cultural groups with diets that depend highly on fruits and vegetables high in calcium oxalate, such as those in Micronesia, reduce the level of it by boiling and cooking them. They are a constituent in 76% of human kidney stones. Calcium oxalate is also found in beerstone, a scale that forms on containers used in breweries.
Пайда болуы
Көптеген өсімдіктер кальций оксалатын жинақтайды, өйткені ол 1000-нан астам өсімдік туысында кездеседі. Кальций оксалатының жинақталуы өсімдіктегі кальцийдің (Ca2+) залалсыздануымен байланысты. Бөліну кезінде кальций оксалаты бактериялар, саңырауқұлақтар немесе өрт арқылы тотықтырылып, топырақтағы қоректік зат – кальций карбонатын құрайды. Улы өсімдік – диффенбахия (Dieffenbachia) құрамында осы зат бар, оны жұтқанда сөйлеу қабілетінен айырылуы және тұншығу қаупі туындайды. Ол сорада, раубарбта (жапырақтарында көп мөлшерде), даршында, куркумада, сондай-ақ Oxalis, Araceae, Arum italicum, taro, киви, шай жапырақтарында, агаваларда, Вирджиниялық қармақта (Parthenocissus quinquefolia) және Алокасияда, шпинатта түрлі мөлшерде кездеседі. Филодендрон туысына жататын өсімдіктерде кальций оксалаты жеткілікті мөлшерде болады, сондықтан оның бөліктерін жеу ыңғайсыз симптомдарға әкелуі мүмкін. Өсімдік сабақтарында, тамырларында және жапырақтарында ерімейтін кальций оксалаты кристалдары табылады және олар идиобластарда түзіледі. Ваниль өсімдіктері орхидея тұқымын жинаған кезде кальций оксалатын бөліп шығарады, бұл дерматитке себеп болуы мүмкін. Кальций оксалаты, «сыра тасы» ретінде, сыра пісіруге қолданылатын резервуарлар, бөшкелер және басқа да ыдыстарда жинақталатын қоңыр түсті тұнба болып табылады. Егер тазалау кезінде алынбаса, сыра тасы микроорганизмдерге орын беретін, санитарлық емес беткейді қалдырады. Сыра тасы кальций және магний тұздарынан, сондай-ақ сыра пісіру процесінен қалған әртүрлі органикалық қосылыстардан тұрады; ол сыраның дәмін нашарлатуы немесе тіпті жоюы мүмкін жағымсыз микроорганизмдердің өсуін күшейтеді. Адамның бүйрек тастарының ең көп кездесетін құрамдас бөлігі – зәрдегі кальций оксалаты кристалдары, ал кальций оксалаты кристалдарының пайда болуы этиленгликольмен уланудың зиянды әсерлерінің бірі болып табылады.
Химиялық қасиеттері
Кальций оксалаты – кальций иондары мен оксаль қышқылының конъюгацияланған негізі, оксалат анионының қосылысы. Оксалат ионының негіздік қасиеттеріне байланысты оның сулы ерітінділері шамалы сілтілі болады. Кальций оксалатының сілтілігі натрий оксалатынан кем, себебі ол суда нашар ериді. Қатты кальций оксалат гидраты рентгендік кристаллография әдісімен сипатталған. Ол кальцийге байланысқан, жазық оксалат аниондарынан және су лигандтарынан тұратын координациялық полимер.
Медициналық маңызы
Кальций оксалаты жұтылғанда жаралар мен сезімнің жоғалуына себеп болуы мүмкін, тіпті өлімге алып келуі де мүмкін.
Морфология және диагностика
Моногидрат пен дигидратты сәйкес кристалдардың түрімен ажыратуға болады. Кальций оксалаты дигидратының кристалдары октаэдр тәрізді болады. Зәр шөгіндісіндегі кристалдардың көп бөлігі осы морфологиялық ерекшелікке ие болады, себебі олар кез келген pH деңгейінде өсіп, қалыпты зәрде табиғи түрде кездеседі. Кальций оксалаты моногидратының кристалдары түрлі пішінде болуы мүмкін, мысалы, гиря, өзекті, сопақ немесе тік қоршау сияқты, соңғысы этиленгликольмен улану салдарынан көбірек кездеседі.
Бүйрек тастары
Бүйректегі тастардың шамамен 76 пайызы ішінара немесе толыққандай кальций оксалаты түрінде болады. 2015 жылы олар әлем бойынша 16 мыңға жуық адамның өліміне себепкер болды. Зәрдегі оксалаттың бір бөлігі организмде өндіріледі. Тамақтағы кальций мен оксалаттың да әсері бар, бірақ кальций оксалаты тастардың пайда болуына ықпал ететін жалғыз факторлар емес. Тамақтық оксалат – көптеген көкөністерде, жемістерде және жаңғақтарда кездесетін органикалық ион. Сүйектегі кальций де бүйрек тастарының қалыптасуына қатысуы мүмкін. Зәрдегі кальций оксалаты кристалдануын баяулатушы факторларды зерттеу кезінде магнийдің сілтілі цитраты CaOx (кальций оксалаты) кристалдануын тежейтіні анықталды, бұл цитраттың әсерінен, бірақ магнийдің емес. АҚШ-та бір жағымды зерттеуде қолданылған магний калий цитраты препараты қазір қолжетімді емес.
Өнеркәсіптік қолдану
Кальций оксалаты керамикалық глазурь жасауда қолданылады.