Kalsiumnitrat (Ca (NO3) 2) struktur, egenskaper, användningar och tillämpningar



den kalciumnitrat är ett tertiärt oorganiskt salt vars kemiska formel är Ca (NO)3)2. Från dess formel är det känt att dess fasta substans består av Ca-joner2+ och nr3- i ett förhållande 1: 2. Därför är det en förening av rent jonisk natur.

En av dess egenskaper är dess oxiderande karaktär, på grund av nitratanjonen. Det är inte brännbart, det brinner inte vid höga temperaturer. Att vara icke-brännbar, representerar den en solid säker att hantera utan stor omsorg. Det kan dock accelerera tändningen av brännbara material.

Dess utseende består av granulärt fast material, som har en vit eller ljusgrå färg (toppbild). Det kan vara vattenfritt eller tetrahydrerat, Ca (NO3)2· 4H2O. Det är mycket lösligt i vatten, metanol och aceton.

Kalciumnitrat har ofta använts som gödningsmedel, eftersom det rör sig lätt i fuktig jord och absorberas snabbt av växternas rötter. Det ger två viktiga element för växternas näring och tillväxt: kväve och kalcium.

Kväve är en av de tre väsentliga delarna för växternas utveckling (N, P och K), är väsentlig vid syntesen av proteiner. Under tiden är kalcium nödvändigt för att upprätthålla strukturen hos växtens väggvägg. Av denna anledning Ca (nr3)2 den är avsedd mycket för trädgårdarna.

Å andra sidan har detta salt giftiga åtgärder, speciellt genom direktkontakt med huden och ögonen, liksom genom att andas in i dammet. Dessutom kan den sönderfalla genom uppvärmning.

index

  • 1 Struktur av kalciumnitrat
  • 2 Fysikaliska och kemiska egenskaper
    • 2.1 Kemiska namn
    • 2,2 Molekylformel
    • 2,3 Molekylvikt
    • 2.4 Fysisk utseende
    • 2,5 kokpunkt
    • 2,6 Smältpunkt
    • 2,7 Löslighet i vatten
    • 2,8 Löslighet i organiska lösningsmedel
    • 2,9 surhet (pKa)
    • 2,10 Densitet
    • 2,1 Nedbrytning
    • 2.12 Reaktiv profil
  • 3 användningsområden
    • 3.1 Jordbruk
    • 3.2 Betong
    • 3.3 Behandling av avlopp eller avloppsvatten
    • 3.4 Framställning av kallkompressor
    • 3,5 latexkoagulation
    • 3.6 Värmeöverföring och lagring
  • 4 ansökningsblanketter
  • 5 referenser

Struktur av kalciumnitrat

Strukturen för Ca (NO) visas i bilden ovan3)2 i en modell av sfärer och barer. Här är emellertid en defekt: förekomsten av kovalenta Ca-O-bindningar antas, vilket motsätter sig dess joniska karaktär. Förtydligande detta är verkligen interaktionerna av den elektrostatiska typen.

Katjonen Ca2+ är omgiven av två NO-anjoner3- enligt dess proportioner i kristallen. Kvävet i form av nitrat överväger i den kristallina strukturen.

Joner grupperas på ett sådant sätt att de etablerar en konfiguration vars minimala uttryck är enhetscellen; som för vattenfritt salt är kubiskt. Det vill säga att från kuber som innehåller förhållandet 1: 2 för dessa joner reproduceras kristallen helt.

Å andra sidan är det tetrahydrerade saltet Ca (NO)3)2· 4H2Eller det har fyra vattenmolekyler per uppsättning NEJ3- Ca2+ NEJ3-. Detta modifierar kristallstrukturen, deformerar den till en monoklinisk enhetscell.

Därför är det förväntat att kristallerna för både salter, de vattenfria och de tetrahydrerade kommer att vara olika; skillnader som kan bestämmas i deras fysikaliska egenskaper, till exempel smältpunkterna.

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Kemiska namn

-Kalciumnitrat

-Kalciumdinitrat

-Nitrocalcita

-Norska nitrat och limesaltpetro.

Molekylformel

Ca (NO3)2 eller CaN2O6

Molekylvikt

Vattenfri 164,088 g / mol och tetrahydrat 236,15 g / mol. Notera effekten av vatten på molekylvikt och kan inte försummas när man gör sin respektive vägning.

Fysiskt utseende

Fast eller granulat vit eller ljusgrå. Kubiska vita kristaller eller deliquescerande granuler; det vill säga absorberar de fukt i sådan utsträckning att de upplöses på grund av deras höga löslighet.

Kokpunkt

Den vattenfria formen sönderdelas genom uppvärmning till en temperatur som förhindrar bestämning av dess kokpunkt; medan den tetrahydrerade formen av saltet har en kokpunkt av 132 ° C (270 ° F, 405 K).

Smältpunkt

-Vattenfri form: 561 ºC till 760 mmHg (1042 ºF, 834 K).

-Tetrahydrerad form: 42,7 ºC (109 ºF, 316 K).

Detta visar hur vattenmolekyler stör de elektrostatiska interaktionerna mellan Ca2+ och nr3- inuti kristallerna; och följaktligen smälter fastämnet vid en mycket lägre temperatur.

Löslighet i vatten

-Vattenfri form: 1212 g / liter vid 20 ºC.

-Tetrahydrerad form: 1290 g / liter vid 20 ºC.

Vattnet i kristallerna ökar knappt lösligheten hos saltet.

Löslighet i organiska lösningsmedel

-I etanol 51,42 g / 100 g vid 20 ° C.

-I metanol, 134 g / 100 g vid 10 ° C.

-I aceton 168 g / 100 g vid 20 ° C.

Surhet (pKa)

6,0

densitet

2,5 g / cm3 vid 25 ° C (tetrahydrat).

sönderdelning

När kalciumnitrat upphettas till glödgning sönderdelas det till kalciumoxid, kväveoxid och syre.

Reaktiv profil

Det är ett starkt oxidationsmedel, men det är inte brännbart. Accelererar antändningen av brännbara material. Uppdelningen av kalciumnitrat i fina partiklar underlättar dess explosion när föreningen utsätts för långvarig eld.

Blandningar med alkylestrar blir explosiva vid bildning av alkylnitratestrarna. Kombinationen av kalciumnitrat med fosfor, tenn (II) klorid eller annat reduktionsmedel kan reagera explosivt.

tillämpningar

jordbruk

Den används i grödor som en källa till kväve och kalcium. Kalciumnitrat är mycket lösligt i vatten och absorberas lätt av plantans rötter. Dessutom surgörar det inte marken eftersom deras joner inte kan hydrolysera signifikant.

Undvik att blanda med gödselmedel som innehåller fosfor eller sulfat, för att undvika bildning av olösliga salter. Till följd av hygroskopiciteten bör den lagras i torr och sval miljö.

Användningen har en fördel framför användningen av ammoniumnitrat som gödselmedel. Även om denna sista förening bidrar med kväve till växterna, stör det absorptionen av kalcium, vilket kan ge en brist på kalcium i växter.

Kalcium bidrar till upprätthållandet av plantans cellväggstruktur. I närvaro av en kalciumbrist, vävnader bildar växter som rot tips, unga blad och skjuta tips, ofta visar förvrängd tillväxt.

Minskning av ammonium

Kalciumnitrat minskar ansamlingen av flyktiga fettsyror och fenolföreningar, fytotoxisk som ackumuleras genom sönderdelning av avfallssojagrödor.

Dessutom finns det en tendens att kalciumnitrat minskar koncentrationen av ammonium i jorden vilket ökar buffertkapaciteten hos väte.

betong

Kalciumnitrat används för att minska betongens inställningstid. Detta produceras genom generering av kalciumhydroxid, kanske genom en dubbelförskjutningsreaktion.

Dessutom inducerar kalciumnitrat generationen av järnhydroxidföreningen, vars skyddande verkan av betongen minskar dess korrosion. Det vill säga att den närvarande järnreaktionen kan reagera med betongens grundläggande komponenter, såsom kalciumhydroxid i sig.

Kalciumnitrat minskar inställningstiden, liksom betongens styrka, till vilken vulkanaska tillsattes. För att studera effekten av tillsatsen av kalciumnitrat till betong har ökande koncentrationer av kalciumnitrat använts, mellan 2% och 10%.

En större minskning av inställningstiden har observerats, liksom en ökning av betongstyrkan då koncentrationen av kalciumnitrat ökade upp till 10%.

Avloppsrening eller avloppsrening

Kalciumnitrat används för att minska obehagliga lukt från avloppsvatten genom att minska genereringen av vätesulfid. Dessutom förbrukas den organiska substansen som genererar anaeroba förhållanden som hindrar överlevnaden hos många biologiska arter.

Framställning av kalla kompressor

Kalciumnitrattetrahydrat är en endoterm förening, det vill säga den har kapacitet att absorbera värme från omgivningen. Detta ger en kylning av de kroppar som kommer i kontakt med behållarna som innehåller den.

Kompressorna ökar sin temperatur och för att regenerera dem är det tillräckligt att placera dem i en frys

Latexkoagulation

Kalciumnitrat används i koagulationsfasen av latex. Det är en del av nedsänkningslösningen och när den kommer i kontakt med lösningen som innehåller latexen, bryter den sin stabilisering och orsakar dess koagulering.

Värmeöverföring och lagring

Den binära blandningen av smälta nitratsalter, inklusive kalcium med andra nitrater, används i stället för termisk olja i solkraftverk för överföring och lagring av värme.

Ansökningsblanketter

-Kalciumnitrat blandat med jorden i en koncentration av 1,59 kg per 30,48 m appliceras2, med tillräcklig bevattning. Kalciumnitrat solubiliseras i vatten, vilket möjliggör dess absorption genom växtens rötter. I hydroponiska grödor löses det upp i odlingsvattnet.

-Kalciumnitrat används också som en spray för att spraya bladen och blommor, som är en effektiv behandling för att förebygga röta tomat blomma, kork fläcken och bitter grop av äpple.

-tillsätts till betongtillblandningen (cement, sand, sten och vatten) en mängd av kalciumnitrat, och effekten av tillsatsen därav på de specifika egenskaperna hos den betong bestäms; såsom inställningshastighet och motstånd.

-Kalciumnitrat tillsätts med lämplig koncentration för att minska lukt från avlopp eller avloppsvatten till en nivå som lukt tolereras för människor.

referenser

  1. Bonnie L. Grant. (2019). Kalciumnitratgödselmedel - Vad gör kalciumnitrat för växter. Hämtad från: gardeningknowhow.com
  2. Farquharson, B. F., Vroney, R. P., Beauchamp, E.G. och Vyn, T.J. (1990). Användningen av kalciumnitrat för att minska fytotoxinackumuleringen under sönderdelning av korprest. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
  3. Ogunbode, E. B. och Hassan, I.O. (2011). Effekt av tillsats av kalciumnitrat på selektiva egenskaper hos betong innehållande vulkanisk aska. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
  4. Wikipedia. (2019). Kalciumnitrat. Hämtad från: en.wikipedia.org
  5. Shiqi Dong & col. (2018). Stålkorrosionshämning med kalciumnitrat i halidberikade färdigställda vätskemiljöer. npj Material Nedbrytningsvolym 2, Artikelnummer: 32.
  6. Emaginationz Technologies. (2019). Kalciumnitratspecifikationer. Hämtad från: direct2farmer.com
  7. PubChem. (2019). Kalciumnitrat. Hämtad från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov