- Estrutura
- Nomenclatura
- Propriedades
- Estado físico
- Peso molecular
- Ponto de fusão
- Peso específico
- Solubilidade
- pH
- Propriedades quimicas
- Presença na natureza
- Em minerais
- Em plantas e fungos
- Presença no corpo humano e mamíferos
- Em humanos
- Fatores que afetam o aparecimento de pedras nos rins
- Maneiras de evitar a formação de cálculos de oxalato de cálcio
- Em animais
- Resposta do corpo ao excesso de oxalato
- Formulários
- Problemas em alguns processos
- Riscos
- Referências
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. É geralmente encontrado em suas três formas hidratadas: mono-, di- e tri-hidratado. 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 mesmo em humanos, como consequência do metabolismo de algumas proteínas. Ele pode ser encontrado na urina de humanos e alguns animais.
Cristais de oxalato de cálcio CaC 2 O 4 em uma amostra de urina observada ao microscópio. J3D3 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Fonte: Wikimedia Commons.
Alguns alimentos como espinafre, ruibarbo, soja e chocolate contêm uma grande quantidade de oxalatos e, quando pessoas sensíveis os comem, podem se formar pedras de oxalato de cálcio nos rins.
Você pode evitar o aparecimento de pedras de CaC 2 O 4 nos rins ingerindo muitos líquidos, principalmente água, evitando alimentos ricos em oxalatos e consumindo aqueles ricos em cálcio e magnésio.
O oxalato de cálcio forma incrustações indesejáveis em tubos e tanques em processos como a fabricação de celulose e papel, 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 composto de dois átomos de carbono e quatro átomos de oxigênio. As cargas negativas do ânion oxalato são encontradas nos átomos de oxigênio.
Estrutura química do oxalato de cálcio. VSimonian / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5). Fonte: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
- Oxalato de cálcio
- Sal de cálcio de ácido oxálico
- Sal de cálcio do ácido etanodioico
Propriedades
Estado físico
Sólido cristalino incolor, branco, amarelo ou marrom que pode se apresentar em três formas hidratadas diferentes.
Peso molecular
128,1 g / mol
Ponto de fusão
Monohidrato de oxalato de cálcio decompõe-se a 200 ° C.
Peso específico
Monohidrato CaC 2 O 4 • H 2 O = 2,22 g / cm 3
Diidrato CaC 2 O 4 • 2H 2 O = 1,94 g / cm 3
Tri-hidrato CaC 2 O 4 • 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, por isso é muito abundante no corpo humano e faz parte de muitos alimentos.
O ácido oxálico e sua base conjugada, o oxalato, são compostos orgânicos altamente oxidados, com poderosa atividade quelante, ou seja, podem combinar-se facilmente com íons positivos com cargas de +2 ou +3.
Suas soluções aquosas são fracamente básicas porque o íon oxalato tende a tirar prótons H + da água, que libera íons OH -. Depois de receber dois prótons H +, o íon oxalato se torna 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 dos minerais whewelita, weddelita e caoxita.
Whewellite é o monohidrato CaC 2 O 4 • H 2 O e é a mais estável das formas deste composto.
Rocha mineral whewellite. Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Fonte: Wikimedia Commons.
Weddelita é o di-hidrato CaC 2 O 4 • 2H 2 O e é menos estável do que o monohidrato.
Cristais minerais Weddelite. Leon Hupperichs / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0). Fonte: Wikimedia Commons.
A caoxita é oxalato de cálcio tri-hidratado CaC 2 O 4 • 3H 2 O.
Em plantas e fungos
O oxalato de cálcio é encontrado associado a solos e folhas secas, também a fungos patogênicos, livre, em simbiose ou associado a plantas. Neste último, os cristais são formados pela precipitação do cálcio na forma de seu oxalato.
A formação de CaC 2 O 4 por fungos tem importante influência nos processos biológicos e geoquímicos dos solos, pois constitui uma reserva de cálcio para o ecossistema.
Presença no corpo humano e mamíferos
O oxalato se origina no fígado, nos glóbulos vermelhos ou eritrócitos e, em menor extensão, nos rins. É formado a partir do metabolismo de aminoácidos (como fenilalanina e triptofano) e pela oxidação do dialdeído glioxal.
Além disso, a vitamina C pode ser convertida em oxalato ao desempenhar sua função antioxidante.
O oxalato de cálcio é encontrado em pedras que se formam nos rins de pessoas ou animais com doença renal.
As chamadas 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. Isso significa que a urina contém tanto cálcio e oxalato que não é possível que o referido composto permaneça dissolvido, mas sim precipite ou se torne sólido na forma de cristais.
Em humanos
A formação de grãos 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.
O oxalato de cálcio pode formar pedras nos rins. Autor: VSRao. Fonte: Pixabay.
A formação e o crescimento de cristais de oxalato de cálcio nos rins ocorrem porque em algumas pessoas a urina está supersaturada com esse sal. O oxalato de cálcio se desenvolve na urina ácida em pH inferior a 6,0.
A supersaturação ocorre quando a excreção ou eliminação desse sal (que é muito pouco solúvel em água) na urina ocorre em um pequeno volume de água.
Fatores que afetam o aparecimento de pedras nos rins
Entre os fatores que favorecem a formação de grãos de oxalato de cálcio estão o excesso de cálcio na urina ou hipercalciúria, o excesso de oxalato na urina ou hiperoxalúria, elementos derivados da dieta e a ausência de inibidores.
O excesso de oxalato pode ocorrer quando grandes quantidades de espinafre, ruibarbo, soja, nozes e chocolate são ingeridas, entre outros alimentos.
O chocolate pode ser fonte de oxalato de cálcio e favorecer o aparecimento de pedras nos rins. Autor: Alexander Stein. Fonte: Pixabay.
No entanto, existem substâncias que inibem ou impedem a formação de cálculos. Entre os compostos que evitam a formação de cálculos estão pequenas moléculas, como citrato e pirofosfato, e grandes moléculas, como glicoproteínas e proteoglicanos.
Maneiras de evitar a formação de cálculos de oxalato de cálcio
Uma boa estratégia para prevenir a recorrência de pedras de areia ou oxalato de cálcio inclui aumentar a ingestão de líquidos, aumentar a ingestão de alimentos ricos em cálcio (como laticínios) e restringir o sal de cozinha (NaCl) e a proteína animal e alimentos ricos em oxalato.
Em animais
Desde o início do ano 2000, um aumento nas pedras de oxalato de cálcio foi observado no sistema urinário de cães e gatos. Parece que isso depende do tipo de dieta que esses animais comem e tem a ver com a acidez da urina e a deficiência de magnésio (Mg).
Cálculos de oxalato de cálcio encontrados na bexiga urinária de um cão. Joel Mills / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Fonte: Wikimedia Commons.
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 utilizado no revestimento de cerâmicas.
Tem sido usado para revestir esculturas de calcário e outros elementos artísticos, e descobriu-se que melhora a dureza do material, diminui sua porosidade e aumenta sua resistência a ácidos e álcalis.
A Itália experimentou revestir objetos de calcário de museu com oxalato de cálcio para preservá-los. Autor: Fonte: Moni Quayle. Pixabay.
Problemas em alguns processos
Na indústria de celulose e papel, o oxalato de cálcio pode formar incrustações que causam muitos problemas no processo.
Para evitar sua formação em condutos ou dutos de processos industriais, foi proposta a degradação enzimática do ácido oxálico, por meio de enzimas como a oxalato oxidase.
Também tende a se acumular como pedra nos recipientes de fabricação da cerveja, de onde deve ser retirada para evitar a formação de microorganismos que podem dar à bebida um sabor desagradável.
Riscos
Em altas concentrações, o oxalato pode causar morte em animais e, ocasionalmente, em humanos, principalmente devido aos seus efeitos corrosivos.
O acúmulo de oxalato e seu ácido conjugado, o ácido oxálico, pode causar distúrbios como mau funcionamento do coração, cálculos de oxalato de cálcio, insuficiência renal e até morte por toxicidade.
Referências
- Glasauer, SM et al. (2013). Metals and Metaloids, Transformation by Microorganisms. Oxalates. No Módulo de Referência em Sistemas Terrestres e Ciências Ambientais. Recuperado de sciencedirect.com.
- Baumann, JM e Casella, R. (2019). Prevenção da nefrolitíase de cálcio: a influência da diurese na cristalização de oxalato de cálcio na urina. Adv Prev Med, 2019; 2019: 3234867. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Breshears, MA e Confer, AW (2017). O sistema urinário. Calcium Oxalate Calculi. In Pathologic Basis of Veterinary Disease (Sexta Edição). Recuperado de sciencedirect.com.
- Huang, Y. er al. (2019). Manuseio de Oxalato no Corpo e Origem do Oxalato em Pedras de Oxalato de Cálcio. Urol Int, 5 de dezembro de 2019: 1-10. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Nilvebrant, N.-O. et al. (2002). Biotecnologia na Indústria de Papel e Celulose. Em andamento em Biotecnologia. Recuperado de sciencedirect.com.
- Pahira, JJ e Pevzner, M. (2007). Nefrolitíase. Pedras de cálcio. Em Penn Clinical Manual of Urology. Recuperado de sciencedirect.com.
- Worcester, EM (1994). Inibidores de crescimento de cristal de oxalato de cálcio urinário. J Am Soc Nephrol novembro de 1994; 5 (5 Suplemento 1): S46-53). Recuperado de jasn.asnjournals.org.
- Finkielstein, VA e Goldfarb, DS (2006). Estratégias para prevenir cálculos de oxalato de cálcio. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA. (2019). Oxalato de cálcio. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Peck, AB et al. (2015). Microrganismos degradadores de oxalato ou enzimas degradantes de oxalato: qual é a futura terapia para a dissolução enzimática de urólitos de oxalato de cálcio em cálculos recorrentes? Urolitíase, fevereiro de 2016; 44 (1): 27-32. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Holames, RP et al. (2016). Reduzindo a excreção urinária de oxalato para diminuir a doença do cálculo do oxalato de cálcio. Urolitíase. Fevereiro de 2016; 44 (1); 27-32. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Cezar, TM (1998). Oxalato de cálcio: um tratamento de superfície para calcário. Journal of Conservation and Museum Studies 4, pp. 6-10. Recuperado de jcms-journal.com.
- Wikimedia (2019). Oxalato de cálcio. Recuperado de en.wikipedia.org.