НИТРАТ КАЛЬЦИЯ (CA (NO3) 2): СОСТАВ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2026

Нитрат кальция представляет собой третичную неорганическую соль , имеющая в химической формуле Са (NO ₃ ) ₂ . Из его формулы известно, что его твердое вещество состоит из ионов Ca ²⁺ и NO ₃ ^- в соотношении 1: 2. Следовательно, это соединение чисто ионной природы.

Одним из его свойств является его окислительный характер за счет нитрат-аниона. Он негорючий, то есть не горит при высоких температурах. Поскольку он негорючий, он представляет собой твердое тело, с которым можно обращаться без особого ухода; однако он может ускорить воспламенение горючих материалов.

Нитрат кальция твердый. Источник: Ондржей Мангл, Wikimedia Commons.

Его внешний вид состоит из гранулированного твердого вещества белого или светло-серого цвета (верхнее изображение). Это может быть безводный или тетрагидрат Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O. Он хорошо растворяется в воде, метаноле и ацетоне.

Нитрат кальция широко используется в качестве удобрения, поскольку он легко перемещается во влажной почве и быстро усваивается корнями растений. Он обеспечивает два важных элемента для питания и роста растений: азот и кальций.

Азот - один из трех основных элементов для развития растений (N, P и K), он необходим для синтеза белков. Между тем кальций необходим для поддержания структуры клеточной стенки растений. По этой причине Ca (NO ₃ ) ₂ часто используется в садах.

С другой стороны, эта соль обладает токсическим действием, особенно при прямом контакте с кожей и глазами, а также при вдыхании ее пыли. Кроме того, его можно разложить при нагревании.

Состав нитрата кальция

Ионы нитрата кальция. Источник: Я.HarDNox на ru.wikipedia, из Wikimedia Commons

На верхнем изображении показана структура Ca (NO ₃ ) ₂ в модели сфер и столбиков. Здесь, однако, имеется недостаток: предполагается существование ковалентных связей Са-О, что противоречит их ионному характеру. Проясняя это, на самом деле взаимодействия имеют электростатический тип.

Катион Ca ²⁺ окружен двумя анионами NO ₃ ^{- в} соответствии с их пропорциями в кристалле. Таким образом, в кристаллической структуре преобладает азот в форме нитрата.

Ионы сгруппированы таким образом, что они образуют конфигурацию, минимальным выражением которой является элементарная ячейка; который для безводной соли является кубическим. Другими словами, из кубиков, содержащих соотношение этих ионов 1: 2, воспроизводится весь кристалл.

С другой стороны, тетрагидратная соль Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O имеет четыре молекулы воды для каждого набора NO ₃ ^- Ca ²⁺ NO ₃ ^- . Это модифицирует кристаллическую структуру, деформируя ее в моноклинную элементарную ячейку.

Следовательно, как ожидается, кристаллы как безводной, так и тетрагидратной солей будут разными; различия, которые можно определить по их физическим свойствам, например, по температуре плавления.

Физические и химические свойства

Химические названия

-Нитрат кальция

-Динитрат кальция

-Нитрокальцит

-Норвежская селитра и липовая соль.

Молекулярная формула

Ca (NO ₃ ) ₂ или CaN ₂ O ₆

Молекулярный вес

Безводный 164,088 г / моль и тетрагидрат 236,15 г / моль. Обратите внимание на влияние воды на молекулярную массу, и этим нельзя пренебрегать при ее взвешивании.

Внешность

Белое или светло-серое твердое вещество или гранулы. Кубические белые кристаллы или расплывающиеся гранулы; то есть они поглощают влагу до такой степени, что растворяются в результате их высокой растворимости.

Точка кипения

Безводная форма разлагается при нагревании до температуры, которая не позволяет определить ее точку кипения; тогда как тетрагидратная форма соли имеет точку кипения 132ºC (270ºF, 405K).

Температура плавления

-Безводная форма: от 561 ° C до 760 мм рт. Ст. (1042 ° F, 834 K).

-Тетрагидратная форма: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).

Это показывает, как молекулы воды мешают электростатическим взаимодействиям между Ca ²⁺ и NO ₃ ^- внутри кристаллов; и, следовательно, твердое вещество плавится при гораздо более низкой температуре.

Растворимость воды

-Безводная форма: 1212 г / л при 20 ºC.

-Тетрагидратная форма: 1290 г / л при 20 ºC.

Вода в кристаллах практически не увеличивает растворимость соли.

Растворимость в органических растворителях

-В этаноле 51,42 г / 100 г при 20 ºC.

-В метаноле, 134 г / 100 г при 10 ºC.

-В ацетоне, 168 г / 100 г при 20 ºC.

Кислотность (pKa)

6,0

плотность

2,5 г / см ³ при 25 ° C (тетрагидрат).

декомпозиция

Когда нитрат кальция нагревается до накала, он разлагается на оксид кальция, оксид азота и кислород.

Реактивный профиль

Это сильный окислитель, но он не горюч. Ускоряет воспламенение горючих материалов. Разделение нитрата кальция на мелкие частицы способствует его взрыву при длительном воздействии огня.

Смеси с алкиловыми эфирами становятся взрывоопасными из-за образования алкилнитратных эфиров. Комбинация нитрата кальция с фосфором, хлоридом олова (II) или другим восстановителем может привести к взрывной реакции.

Приложения

сельское хозяйство

Он используется в сельскохозяйственных культурах как источник азота и кальция. Нитрат кальция хорошо растворяется в воде и легко усваивается корнями растений. Кроме того, он не подкисляет почвы, поскольку его ионы не могут подвергаться значительному гидролизу.

Следует избегать смешивания с удобрениями, содержащими фосфор или сульфат, чтобы избежать образования нерастворимых солей. Из-за гигроскопичности его необходимо хранить в сухом и прохладном месте.

Его использование имеет преимущество перед использованием нитрата аммония в качестве удобрения. Хотя последнее соединение вносит азот в растения, оно препятствует усвоению кальция, что может привести к дефициту кальция в растениях.

Кальций способствует поддержанию структуры клеточной стенки растений. При дефиците кальция растущие ткани растений, такие как кончики корней, молодые листья и кончики побегов, часто демонстрируют искаженный рост.

Пониженный аммиак

Нитрат кальция снижает накопление летучих жирных кислот и фенольных соединений, фитотоксичных, которые накапливаются при разложении пожнивных остатков сои.

Кроме того, нитрат кальция имеет тенденцию снижать концентрацию аммония в почве, что увеличивает буферную способность водорода.

бетон

Нитрат кальция используется для сокращения времени схватывания бетона. Это производится путем образования гидроксида кальция, возможно, в результате реакции двойного замещения.

Кроме того, нитрат кальция вызывает образование соединения гидроксида железа, защитное действие которого на бетон снижает его коррозию. То есть присутствующее железо может реагировать с основными компонентами бетона, такими как сам гидроксид кальция.

Нитрат кальция снижает время схватывания, а также снижает сопротивление бетона, в который был добавлен вулканический пепел. Чтобы изучить эффект добавления нитрата кальция в бетон, использовались увеличивающиеся концентрации нитрата кальция, от 2% до 10%.

Наблюдалось большее сокращение времени схватывания, а также увеличение прочности бетона, поскольку концентрация нитрата кальция увеличилась до 10%.

Канализация или очистка сточных вод

Нитрат кальция используется для уменьшения неприятных запахов из сточных вод за счет уменьшения образования сероводорода. Кроме того, органическое вещество, которое создает анаэробные условия, потребляется, что затрудняет выживание многих биологических видов.

Приготовление холодных компрессов

Тетрагидрат нитрата кальция - эндотермическое соединение, то есть он обладает способностью поглощать тепло из окружающей среды. Это вызывает охлаждение тел, которые контактируют с контейнерами, в которых он содержится.

Компрессы повышают их температуру, и для их восстановления достаточно поместить их в морозильную камеру.

Латексная коагуляция

Нитрат кальция используется на этапе коагуляции латекса. Он является частью иммерсионного раствора, и когда он вступает в контакт с раствором, содержащим латекс, он нарушает его стабилизацию и вызывает коагуляцию.

Передача и хранение тепла

Бинарная смесь расплавленных солей нитратов, включая кальций, с другими нитратами, используется вместо термомасла на солнечных электростанциях для передачи и хранения тепла.

Бланки заявления

-Нитрат кальция вносится в смеси с почвой в концентрации 1,59 кг на 30,48 м ² при соответствующем орошении. Нитрат кальция растворяется в воде, что позволяет ему абсорбироваться корнями растений. В гидропонных культурах растворяется в воде для выращивания.

-Нитрат кальция также используется в форме спрея для опрыскивания листьев и цветов, являясь эффективным средством предотвращения гниения цветка томата, пятен от пробки и горькой косточки яблока.

-В бетонную смесь (цемент, песок, камни и воду) добавляется определенное количество нитрата кальция и определяется влияние, которое его добавление оказывает на конкретные свойства бетона; такие как установка скорости и силы.

-Нитрат кальция добавляется в подходящей концентрации, чтобы уменьшить неприятный запах сточных вод или сточных вод до уровня, приемлемого для людей.

Ссылки

1. Бонни Л. Грант. (2019). Удобрение из нитрата кальция - что нитрат кальция делает для растений. Получено с: garndingknowhow.com
2. Фаркухарсон, Б.Ф., Вруни, Р.П., Бошам, Э.Г. и Вин, Т.Дж. (1990). Использование нитрата кальция для уменьшения накопления фитотоксинов при разложении трупных остатков. Канадский журнал почвоведения 70 (4): 723-726.
3. Огунбоде, Э.Б. и Хассан, И.О. (2011). Влияние добавления нитрата кальция на селективные свойства бетона, содержащего вулканический пепел. Леонардо Электронный журнал практических технологий 19: 29-38.
4. Wikipedia. (2019). Нитрат кальция. Получено с: en.wikipedia.org
5. Shiqi Dong & col. (2018). Ингибирование коррозии стали нитратом кальция в среде заканчивания, обогащенной галогенидами. npj Деградация материалов Том 2, Артикул: 32.
6. Emaginationz Technologies. (2019). Технические характеристики нитрата кальция. Получено с: direct2farmer.com
7. PubChem. (2019). Нитрат кальция. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov