KALSIUM OKSALAT (CAC2O4): SIFAT, STRUKTUR, KEGUNAAN, RISIKO - KIMIA - 2025

The kalsium oksalat adalah senyawa organik yang terdiri dari unsur-unsur karbon (C), oksigen (O) dan kalsium (Ca). Rumus kimianya adalah CaC ₂ O ₄ . Umumnya ditemukan dalam tiga bentuk terhidrasi: mono-, di- dan trihydrate. Yaitu, dengan satu, dua atau tiga molekul air masing-masing dalam struktur kristalnya.

Kalsium oksalat ditemukan dalam mineral, tumbuhan, jamur dan makhluk hidup lainnya seperti mamalia dan bahkan pada manusia sebagai akibat dari metabolisme beberapa protein. Ini dapat ditemukan dalam urin manusia dan beberapa hewan.

Kristal kalsium oksalat CaC ₂ O ₄ dalam sampel urin diamati di bawah mikroskop. J3D3 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Beberapa makanan seperti bayam, rhubarb, kedelai, dan coklat mengandung banyak oksalat, dan ketika orang yang sensitif memakannya, batu kalsium oksalat dapat terbentuk di ginjal mereka.

Anda bisa menghindari munculnya batu CaC ₂ O ₄ di ginjal dengan cara menelan banyak cairan, terutama air, menghindari makanan tinggi oksalat dan mengonsumsi yang kaya kalsium dan magnesium.

Kalsium oksalat membentuk kerak yang tidak diinginkan dalam pipa dan tangki dalam proses seperti pembuatan pulp dan kertas, dan juga di pabrik bir.

Struktur

Kalsium oksalat dibentuk oleh ion kalsium Ca ²⁺ dan ion oksalat C ₂ O ₄ ^2- . Anion oksalat terdiri dari dua atom karbon dan empat atom oksigen. Muatan negatif dari anion oksalat ditemukan pada atom oksigen.

Struktur kimia kalsium oksalat. VSimonian / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5). Sumber: Wikimedia Commons.

Tata nama

• Kalsium oksalat
• Garam kalsium asam oksalat
• Garam kalsium asam etanedioat

Properti

Keadaan fisik

Padatan kristal tak berwarna, putih, kuning atau coklat yang dapat berada dalam tiga bentuk terhidrasi yang berbeda.

Berat molekul

128,1 g / mol

Titik lebur

Kalsium oksalat monohidrat terurai pada 200 ° C.

Bobot tertentu

CaC monohidrat ₂ O _{4 •} H ₂ O = 2,22 g / cm ³

Dihydrate CaC ₂ O _{4 •} 2H ₂ O = 1,94 g / cm ³

Trihidrasi CaC ₂ O _{4 •} 3H ₂ O = 1,87 g / cm ³

Kelarutan

Hampir tidak larut dalam air: 0,00061 g / 100 g air pada 20 ° C. Monohidrat larut dalam asam encer.

pH

Larutan kalsium oksalat dalam air bersifat basa lemah.

Sifat kimiawi

Kalsium oksalat adalah garam kalsium dari asam oksalat. Ini adalah produk sampingan alami dari metabolisme, sehingga sangat berlimpah dalam tubuh manusia, dan merupakan bagian dari banyak makanan.

Asam oksalat dan basa konjugatnya, oksalat, adalah senyawa organik yang sangat teroksidasi, dengan aktivitas pengkhelat yang kuat, yaitu mudah bergabung dengan ion positif bermuatan +2 atau +3.

Larutan berairnya bersifat basa lemah karena ion oksalat cenderung mengambil proton H ⁺ dari air, yang melepaskan ion OH ^- . Setelah mengambil dua proton H ⁺ ion oksalat menjadi asam oksalat 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 ^-

Kehadiran di alam

Dalam mineral

Kalsium oksalat adalah oksalat paling umum dan datang dalam bentuk mineral whewellite, weddellite, dan caoxite).

Whewellite adalah CaC ₂ O _{4 •} H ₂ O monohidrat dan paling stabil dalam bentuk senyawa ini.

Batuan mineral Whewellite. Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Weddellite adalah CaC ₂ O ₄ dihydrate ₂ O _{4 •} 2H ₂ O dan kurang stabil dibandingkan monohydrate.

Kristal mineral Weddelite. Leon Hupperichs / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Caoxite adalah kalsium oksalat trihydrate CaC ₂ O _{4 •} 3H ₂ O.

Pada tumbuhan dan jamur

Kalsium oksalat ditemukan terkait dengan tanah dan daun kering, juga dengan jamur patogen, bebas, dalam simbiosis atau terkait dengan tanaman. Yang terakhir, kristal dibentuk oleh pengendapan kalsium dalam bentuk oksalatnya.

Pembentukan CaC ₂ O ₄ oleh jamur memiliki pengaruh penting terhadap proses biologi dan geokimia tanah, karena merupakan cadangan kalsium bagi ekosistem.

Kehadirannya di tubuh manusia dan mamalia

Oksalat berasal dari hati, dalam sel darah merah atau eritrosit, dan pada tingkat yang lebih rendah di ginjal. Ini terbentuk dari metabolisme asam amino (seperti fenilalanin dan triptofan) dan dengan oksidasi dialdehida glioksal.

Vitamin C juga dapat diubah menjadi oksalat saat menjalankan fungsi antioksidannya.

Kalsium oksalat ditemukan dalam batu yang terbentuk di ginjal orang atau hewan dengan penyakit ginjal.

Yang disebut batu kalsium oksalat atau batu yang dibentuk oleh kristalisasi atau agregasi dari CaC ₂ O ₄ dalam urin jenuh dengan kalsium dan oksalat. Artinya urin mengandung begitu banyak kalsium dan oksalat sehingga tidak mungkin senyawa ini tetap terlarut, melainkan mengendap atau menjadi padat dalam bentuk kristal.

Pada manusia

Pembentukan pasir atau batu di ginjal adalah penyakit yang disebut nefrolitiasis; itu menyerang sekitar 10% dari populasi dan sekitar 75% dari batu-batu ini terdiri dari kalsium oksalat CaC ₂ O ₄ .

Kalsium oksalat dapat membentuk batu ginjal. Penulis: VSRao. Sumber: Pixabay.

Pembentukan dan pertumbuhan kristal kalsium oksalat di ginjal terjadi karena pada beberapa orang urine sudah jenuh dengan garam ini. Kalsium oksalat berkembang dalam urin asam pada pH kurang dari 6,0.

Supersaturasi terjadi ketika ekskresi atau pembuangan garam ini (yang sangat sulit larut dalam air) dalam urin terjadi dalam volume kecil air.

Faktor yang mempengaruhi munculnya batu di ginjal

Di antara faktor-faktor yang mendukung pembentukan grit kalsium oksalat adalah kelebihan kalsium dalam urin atau hiperkalsiuria, kelebihan oksalat dalam urin atau hiperoksaluria, unsur-unsur yang berasal dari makanan dan tidak adanya inhibitor.

Kelebihan oksalat dapat terjadi ketika bayam, rhubarb, kedelai, kacang-kacangan, dan coklat dalam jumlah tinggi dimakan, di antara makanan lainnya.

Cokelat dapat menjadi sumber kalsium oksalat dan meningkatkan munculnya batu di ginjal. Penulis: Alexander Stein. Sumber: Pixabay.

Namun, ada zat yang menghambat atau mencegah terbentuknya batu. Di antara senyawa yang mencegah pembentukan batu adalah molekul kecil seperti sitrat dan pirofosfat, serta molekul besar seperti glikoprotein dan proteoglikan.

Cara-cara untuk menghindari terbentuknya batu kalsium oksalat

Strategi yang baik untuk mencegah terulangnya batu pasir atau kalsium oksalat termasuk meningkatkan asupan cairan Anda, meningkatkan asupan makanan kaya kalsium (seperti produk susu) dan membatasi garam meja (NaCl), protein hewani. dan makanan yang kaya oksalat.

Pada hewan

Sejak awal tahun 2000, peningkatan batu kalsium oksalat telah diamati dalam sistem saluran kemih kucing dan anjing. Tampaknya ini tergantung pada jenis makanan yang dimakan hewan-hewan ini dan berkaitan dengan keasaman urin dan defisiensi magnesium (Mg).

Batu kalsium oksalat ditemukan di kandung kemih anjing. Joel Mills / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Sumber: Wikimedia Commons.

Respon tubuh terhadap oksalat berlebih

Ada bukti bahwa manusia dan hewan merespons kelebihan oksalat dengan meningkatkan jumlah bakteri yang dapat mendegradasi oksalat.

Beberapa bakteri tersebut adalah Oxalobacter formigenes, Bifidobacterium sp. , Porphyromonas gingivalis dan Bacillus sp. , antara lain, dan secara alami ada di usus.

Aplikasi

Menurut sumber yang dikonsultasikan, kalsium oksalat digunakan dalam pelapisan keramik.

Telah digunakan untuk melapisi patung batu kapur dan elemen artistik lainnya, dan telah terbukti meningkatkan kekerasan material, menurunkan porositasnya, dan meningkatkan ketahanannya terhadap asam dan basa.

Italia telah bereksperimen dengan melapisi objek museum batu kapur dengan kalsium oksalat untuk mengawetkannya. Penulis: Sumber: Moni Quayle. Pixabay.

Masalah dalam beberapa proses

Dalam industri pulp dan kertas, kalsium oksalat dapat membentuk kerak yang menyebabkan banyak masalah dalam prosesnya.

Untuk mencegah pembentukannya dalam saluran atau pipa proses industri, degradasi enzimatik asam oksalat telah diusulkan, dengan menggunakan enzim seperti oksalat oksalat.

Ini juga cenderung menumpuk seperti batu di wadah tempat bir dibuat, dari mana ia harus dikeluarkan untuk menghindari pembentukan mikroorganisme yang dapat memberi minuman rasa yang tidak enak.

Resiko

Dalam konsentrasi tinggi oksalat dapat menyebabkan kematian pada hewan dan kadang-kadang pada manusia, terutama karena efek korosifnya.

Penumpukan oksalat dan asam terkonjugasinya, asam oksalat, dapat menyebabkan gangguan seperti gangguan fungsi jantung, batu kalsium oksalat, gagal ginjal, bahkan kematian akibat toksisitas.

Referensi

1. Glasauer, SM dkk. (2013). Logam dan Metaloid, Transformasi oleh Mikroorganisme. Oksalat. Dalam Modul Referensi dalam Sistem Bumi dan Ilmu Lingkungan. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
2. Baumann, JM dan Casella, R. (2019). Pencegahan Nefrolitiasis Kalsium: Pengaruh Diuresis pada Kristalisasi Kalsium Oksalat dalam Urine. Adv Sebelumnya Med, 2019; 2019: 3234867. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
3. Breshears, MA dan Berunding, AW (2017). Sistem Kemih. Calcium Oxalate Calculi. Dalam Dasar Patologis Penyakit Hewan (Edisi Keenam). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
4. Huang, Y. er al. (2019). Tge Penanganan Oksalat dalam Tubuh dan Tge Asal Oksalat dalam Batu Kalsium Oksalat. Urol Int, 2019 Des 5: 1-10. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
5. Nilvebrant, N.-O. dkk. (2002). Bioteknologi dalam Industri Pulp dan Kertas. Sedang Berlangsung di Bioteknologi. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Pahira, JJ dan Pevzner, M. (2007). Nefrolitiasis. Batu Kalsium. Dalam Penn Clinical Manual of Urology. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
7. Worcester, EM (1994). Penghambat Pertumbuhan Kristal Kalsium Oksalat Urin. J Am Soc Nephrol 1994 Nov; 5 (5 Suppl 1): S46-53). Dipulihkan dari jasn.asnjournals.org.
8. Finkielstein, VA dan Goldfarb, DS (2006). Strategi untuk mencegah batu kalsium oksalat. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
9. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). Kalsium oksalat. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
10. Peck, AB et al. (2015). Mikroorganisme pengurai oksalat atau enzim pengurai oksalat: yang merupakan terapi masa depan untuk pelarutan enzimatik urolit kalsium-oksalat pada penyakit batu berulang? Urolitiasis, 2016 Feb; 44 (1): 27-32. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
11. Holames, RP et al. (2016). Menurunkan ekskresi oksalat urin untuk menurunkan penyakit batu kalsium oksalat. Urolitiasis. 2016 Februari; 44 (1); 27-32. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
12. Cezar, TM (1998). Kalsium Oksalat: Perawatan Permukaan untuk Batu Kapur. Jurnal Konservasi dan Studi Museum 4, hlm. 6-10. Dipulihkan dari jcms-journal.com.
13. Wikimedia (2019). Kalsium Oksalat. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.