KALCIJEV NITRAT (CA (NO3) 2): ZGRADBA, LASTNOSTI IN UPORABE - KEMIJA - 2025

Kalcijev nitrat terciarni anorganska sol, ki ima v kemijsko formulo Ca (NO ₃ ) ₂ . Od formule je znano, da je njena trdna sestavljajo Ca ²⁺ in NO ₃ ^- ionov v masnem razmerju 1: 2. Torej gre za spojino čisto ionske narave.

Ena od njegovih lastnosti je oksidacijski značaj, ki ga povzroča nitratni anion. Ni gorljiv, torej ne gori pri visokih temperaturah. Ker je negorljiv, predstavlja varno trdno snov za ravnanje brez večje pozornosti; vendar lahko pospeši vžig vnetljivih materialov.

Trden kalcijev nitrat. Vir: Ondřej Mangl, z Wikimedia Commons

Njegov videz je sestavljen iz zrnate trdne snovi, ki ima belo ali svetlo sivo barvo (zgornja slika). Lahko je brezvodni ali tetrahidratni, Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O. Zelo topen je v vodi, metanolu in acetonu.

Kalcijev nitrat se pogosto uporablja kot gnojilo, saj se zlahka giblje v vlažnih tleh in jih hitro absorbirajo korenine rastlin. Zagotavlja dva pomembna elementa za prehrano in rast rastlin: dušik in kalcij.

Dušik je eden od treh bistvenih elementov za razvoj rastlin (N, P in K), ključen je pri sintezi beljakovin. Medtem je kalcij potreben za vzdrževanje strukture celične stene rastlin. Zaradi tega se na vrtovih veliko uporablja Ca (NO ₃ ) ₂ .

Po drugi strani ima ta sol strupeno delovanje, zlasti z neposrednim stikom s kožo in očmi, pa tudi z vdihavanjem prahu. Poleg tega se lahko razkroji s segrevanjem.

Struktura kalcijevega nitrata

Ioni kalcijevega nitrata. Vir: Â.HarDNox na ru.wikipedia, z Wikimedia Commons

Zgornja slika prikazuje strukturo Ca (NO ₃ ) ₂ v modelu sfer in palic. Tu pa je pomanjkljivost: domneva se obstoj Ca-O kovalentnih vezi, kar je v nasprotju z njihovim ionskim značajem. Če to pojasnimo, so interakcije elektrostatičnega tipa.

Kation Ca ²⁺ obdajata dva aniona NO ₃ ^- glede na njuna razmerja v kristalu. Zato v kristalni strukturi prevladuje dušik v obliki nitrata.

Ioni so združeni tako, da vzpostavijo konfiguracijo, katere najmanjši izraz je enotna celica; ki je za brezvodno sol kubičen. Z drugimi besedami, iz kock, ki vsebujejo razmerje 1: 2 za te ione, se reproducira celoten kristal.

Po drugi strani ima tetrahidrirana sol Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O štiri molekule vode za vsak niz NO ₃ ^- Ca ²⁺ NO ₃ ^- . To spremeni kristalno strukturo in jo pretvori v monoklinično celico.

Zato se pričakuje, da bodo kristali za brezvodno in tetrahidratno sol različni; razlike, ki jih je mogoče določiti v njihovih fizikalnih lastnostih, npr. tališča.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Kemična imena

-Kalcijev nitrat

-Kalcijev dinitrat

-Nitrokalcit

- norveška solnica in limesaltpetro.

Molekularna formula

Ca (NO ₃ ) ₂ ali lahko ₂ O ₆

Molekularna teža

Brezvodni 164.088 g / mol in tetrahidrat 236.15 g / mol. Upoštevajte vpliv vode na molekulsko maso in pri tehtanju je ni mogoče zanemariti.

Fizični videz

Bela ali svetlo siva trdna snov ali zrnca. Kubični beli kristali ali žlahtna zrnca; to pomeni, da absorbirajo vlago do te mere, da se raztopijo zaradi visoke topnosti.

Vrelišče

Brezvodna oblika se pri segrevanju razgradi na temperaturo, ki prepreči določitev njegove vrelišča; ker ima tetrahidratna oblika soli vrelišče 132 ° C (270 ° F, 405 K).

Tališče

-Brezvodna oblika: 561 ° C do 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).

-Tetrahidratna oblika: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).

To kaže, kako molekule vode motijo ​​elektrostatične interakcije med Ca ²⁺ in NO ₃ ^- znotraj kristalov; posledično se trdna snov topi pri precej nižji temperaturi.

Topnost v vodi

-Brezvodna oblika: 1212 g / L pri 20 ° C.

-Tetrahidratna oblika: 1290 g / L pri 20 ° C.

Voda v kristalih komajda poveča topnost soli.

Topnost v organskih topilih

-V etanolu, 51,42 g / 100 g pri 20 ° C.

-Na metanolu 134 g / 100 g pri 10 ° C.

-V acetonu, 168 g / 100 g pri 20 ° C.

Kislost (pKa)

6,0

Gostota

2,5 g / cm ³ pri 25 ° C (tetrahidrat).

Razgradnja

Ko se kalcijev nitrat segreje do žaritve, se ta razgradi v kalcijev oksid, dušikov oksid in kisik.

Reaktivni profil

Je močno oksidacijsko sredstvo, vendar ni gorljiv. Pospeši vžig gorljivih materialov. Delitev kalcijevega nitrata na drobne delce olajša njegovo eksplozijo, ko je spojina izpostavljena dolgotrajnemu ognju.

Zmesi z alkil estri postanejo eksplozivni s poreklom estrov alkil nitrata. Kombinacija kalcijevega nitrata s fosforjem, kositrovim (II) kloridom ali drugim reducirnim sredstvom lahko reagira eksplozivno.

Prijave

kmetovanje

Uporablja se v poljščinah kot vir dušika in kalcija. Kalcijev nitrat je zelo topen v vodi in ga zlahka absorbirajo korenine rastlin. Poleg tega tla ne zakisa, saj njenih ionov ni mogoče bistveno hidrolizirati.

Njenemu mešanju z gnojili, ki vsebujejo fosfor ali sulfat, je treba preprečiti nastanek netopnih soli. Zaradi higroskopnosti ga je treba hraniti v suhem in hladnem okolju.

Njegova uporaba ima prednost pred uporabo amonijevega nitrata kot gnojila. Čeprav slednja spojina prispeva dušik k rastlinam, moti absorpcijo kalcija, kar lahko privede do pomanjkanja kalcija v rastlinah.

Kalcij prispeva k ohranjanju strukture celične stene rastlin. Ob pomanjkanju kalcija se rastoča tkiva rastlin, kot so koreninski vršički, mladi listi in vršički poganjkov, pogosto kažejo izkrivljeno rast.

Zmanjšan amoniak

Kalcijev nitrat zmanjšuje kopičenje hlapnih maščobnih kislin in fenolnih spojin, fitotoksičnih, ki se nabirajo pri razgradnji ostankov posevkov soje.

Poleg tega obstajajo težnje, da kalcijev nitrat zniža koncentracijo amonija v tleh, kar poveča sposobnost vodikovega puferja.

Beton

Kalcijev nitrat se uporablja za zmanjšanje časa nastavitve betona. To nastaja z ustvarjanjem kalcijevega hidroksida, morda z reakcijo dvojnega premika.

Poleg tega kalcijev nitrat povzroči nastanek spojine železovega hidroksida, katere zaščitno delovanje na beton zmanjšuje njegovo korozijo. Se pravi, da lahko prisotno železo reagira z osnovnimi sestavnimi deli betona, kot je sam kalcijev hidroksid.

Kalcijev nitrat zmanjšuje čas nastavitve in odpornost betona, ki mu je bil dodan vulkanski pepel. Za preučevanje učinka dodajanja kalcijevega nitrata betonu se uporabljajo povečane koncentracije kalcijevega nitrata med 2% in 10%.

Opaženo je večje zmanjšanje časa nastavitve in povečanje trdnosti betona, saj se je koncentracija kalcijevega nitrata povečala do 10%.

Odplake ali čiščenje odpadnih voda

Kalcijev nitrat se uporablja za zmanjšanje slabih vonjav iz odplak z zmanjšanjem nastajanja vodikovega sulfida. Poleg tega se porabi organska snov, ki ustvarja anaerobne pogoje, kar mnogim biološkim vrstam otežuje preživetje.

Priprava hladnih obkladkov

Tetrahidrat kalcijevega nitrata je endotermična spojina, torej ima sposobnost absorpcije toplote iz okoliškega okolja. Tako nastane hlajenje teles, ki pridejo v stik s posodami, ki jih vsebujejo.

Obkladki zvišajo njihovo temperaturo, za regeneracijo pa jih je dovolj, da jih postavite v zamrzovalnik

Latex koagulacija

Kalcijev nitrat se uporablja v fazi koagulacije lateksa. Je del potopne raztopine, in ko pride v stik z raztopino, ki vsebuje lateks, poruši njegovo stabilizacijo in povzroči strjevanje.

Prenos in skladiščenje toplote

Binarna mešanica staljenih nitratnih soli, vključno s kalcijem z drugimi nitrati, se uporablja v termalnih oljih v sončnih elektrarnah za prenos in shranjevanje toplote.

Oblike uporabe

-Kalcijev nitrat se nanese mešan s tlemi v koncentraciji 1,59 kg na 30,48 m ² , z ustreznim namakanjem. Kalcijev nitrat se solbilizira v vodi, kar omogoča njegovo absorpcijo s koreninami rastline. V hidroponskih pridelkih se raztaplja v rastoči vodi.

-Kalcijev nitrat se uporablja tudi v obliki razpršila za škropljenje listov in cvetov, saj je učinkovito zdravljenje pri preprečevanju gnitja paradižnikovega cvetja, madežev na plutovini in grenke jabolke.

- Količina kalcijevega nitrata se doda betonski mešanici (cement, pesek, kamni in voda) in določi učinek, ki ga ima njegov dodatek na posebne lastnosti betona; kot so nastavitev hitrosti in moči.

-Kalcijev nitrat se doda v primerni koncentraciji za zmanjšanje slabih vonjav iz kanalizacije ali odpadne vode, do stopnje, ki bi jo vonji prenašali za ljudi.

Reference

1. Bonnie L. Grant. (2019). Gnojilo za kalcijev nitrat - kaj naredi kalcijev nitrat za rastline. Pridobljeno: gardeningknowhow.com
2. Farquharson, BF, Vroney, RP, Beauchamp, EG in Vyn, TJ (1990). Uporaba kalcijevega nitrata za zmanjšanje nabiranja fitotoksina med razgradnjo ostankov korpusa. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
3. Ogunbode, EB in Hassan, IO (2011). Vpliv dodatka kalcijevega nitrata na selektivne lastnosti betona, ki vsebuje vulkanski pepel. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
4. Wikipedija. (2019). Kalcijev nitrat. Pridobljeno: en.wikipedia.org
5. Shiqi Dong & col. (2018). Zaviranje korozije jekla s kalcijevim nitratom v tekočih okoljih, obogatenih s halidom. npj Obseg razgradnje materialov 2, številka članka: 32.
6. Emaginationz Technologies. (2019). Specifikacije kalcijevega nitrata. Pridobljeno od: direct2farmer.com
7. PubChem. (2019). Kalcijev nitrat. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov