Kalsiumnitraatti (Ca (NO3) 2), rakenne, ominaisuudet, käyttötavat ja sovellukset

kalsiumnitraatti on tertiäärinen epäorgaaninen suola, jonka kemiallinen kaava on Ca (NO)₃)₂. Sen kaavasta tiedetään, että sen kiinteä aine koostuu Ca-ioneista²⁺ ja NO₃^- suhteessa 1: 2. Siksi se on yhdiste, joka on puhtaasti ioninen.

Yksi sen ominaisuuksista on sen hapettava luonne nitraattianionin vuoksi. Se ei ole palava, eli se ei pala korkeissa lämpötiloissa. Koska se on palamaton, se edustaa kiinteää, turvallista käsitellä ilman suurta huolellisuutta; se voi kuitenkin nopeuttaa palavien materiaalien syttymistä.

Sen ulkonäkö koostuu rakeisesta kiinteästä aineesta, jonka väri on valkoinen tai vaaleanharmaa (yläkuva). Se voi olla vedetön tai tetrahydratoitu, Ca (NO₃)₂· 4H₂O. Se on hyvin liukoinen veteen, metanoliin ja asetoniin.

Kalsiumnitraattia on käytetty laajalti lannoitteena, koska se liikkuu helposti kosteassa maaperässä ja imeytyy nopeasti kasvien juurista. Se tarjoaa kaksi tärkeää elementtiä kasvien ravinnolle ja kasvulle: typpi ja kalsium.

Typpi on yksi kolmesta olennaisesta elementistä kasvien kehittämisessä (N, P ja K), on välttämätöntä proteiinien synteesissä. Samaan aikaan kalsium on tarpeen kasvien soluseinän rakenteen ylläpitämiseksi. Tästä syystä Ca (NO₃)₂ se on tarkoitettu paljon puutarhoille.

Toisaalta tällä suolalla on myrkyllisiä vaikutuksia, erityisesti kosketuksissa ihon ja silmien kanssa sekä hengittämällä sen pölyä. Lisäksi se voi hajota kuumentamalla.

indeksi

• 1 Kalsiumnitraatin rakenne
• 2 Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
  • 2.1 Kemialliset nimet
  • 2.2 Molekyylikaava
  • 2.3 Molekyylipaino
  • 2.4 Fyysinen ulkonäkö
  • 2.5 Kiehumispiste
  • 2.6 Sulamispiste
  • 2.7 Liukoisuus veteen
  • 2.8 Liukoisuus orgaanisiin liuottimiin
  • 2.9 Happamuus (pKa)
  • 2.10 Tiheys
  • 2.11 Hajoaminen
  • 2.12 Reaktiivinen profiili
• 3 Käyttö
  • 3.1 Maatalous
  • 3.2 Betoni
  • 3.3 Jäteveden tai jäteveden käsittely
  • 3.4 Kylmäkompressien valmistus
  • 3.5 Lateksihyytyminen
  • 3.6 Lämmönsiirto ja varastointi
• 4 Hakulomakkeet
• 5 Viitteet

Kalsiumnitraatin rakenne

Ca: n (NO) rakenne on esitetty yllä olevassa kuvassa₃)₂ malleissa palloja ja baareja. Tässä on kuitenkin vika: oletetaan, että kovalenttiset Ca-O-sidokset ovat olemassa, mikä on ristiriidassa sen ionisen luonteen kanssa. Tämän selventäminen on todellakin sähköstaattista vuorovaikutusta.

Kationi Ca²⁺ ympäröi kaksi NO-anionia₃^- sen suhteiden mukaan kiteessä. Nitraatin muodossa oleva typpi vallitsee kiteisessä rakenteessa.

Ionit on ryhmitelty siten, että ne muodostavat konfiguraation, jonka minimiluku on yksikkösolu; joka on vedettömän suolan osalta kuutio. Toisin sanoen kiteistä, jotka sisältävät suhde 1: 2 näille ioneille, kristalli toistetaan kokonaan.

Toisaalta tetrahydratoitu suola, Ca (NO)₃)₂· 4H₂Tai siinä on neljä vesimolekyyliä sarjaa kohti NO₃^- ca²⁺ NO₃^-. Tämä muuttaa kiderakennetta ja muuttaa sen monokliiniseen yksikkösoluun.

Siksi odotetaan, että kummankin suolan, vedettömän ja tetrahydratoidun, kiteet ovat erilaisia; erot, jotka voidaan määrittää niiden fyysisissä ominaisuuksissa, esimerkiksi sulamispisteissä.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Kemialliset nimet

-Kalsiumnitraatti

-Kalsiumdinitraatti

-Nitrocalcita

-Norjalainen nitraatti ja limesaltpetro.

Molekyylikaava

Ca (NO₃)₂ tai CaN₂O₆

Molekyylipaino

Vedetön 164,088 g / mol ja tetrahydraatti 236,15 g / mol. Huomaa veden vaikutus molekyylipainoon, eikä sitä voida jättää huomiotta sen punnitsemisen yhteydessä.

Fyysinen ulkonäkö

Kiinteät tai rakeet ovat valkoisia tai vaaleanharmaita. Kuutioiset valkoiset kiteet tai liukenevat rakeet; toisin sanoen ne absorboivat kosteutta siinä määrin, että ne liukenevat niiden suuren liukoisuuden vuoksi.

Kiehumispiste

Vedetön muoto hajoaa kuumentamalla lämpötilaan, joka estää sen kiehumispisteen määrittämisen; kun taas suolan tetrahydratoidun muodon kiehumispiste on 132 ° C (270 ° F, 405 K).

Sulamispiste

-Vedetön muoto: 561 ºC - 760 mmHg (1042 ºF, 834 K).

-Tetrahydratoitu muoto: 42,7 ºC (109 ºF, 316 K).

Tämä osoittaa, kuinka vesimolekyylit häiritsevät Ca: n sähköstaattisia vuorovaikutuksia²⁺ ja NO₃^- kiteiden sisällä; ja siten kiinteä aine sulaa paljon alhaisemmassa lämpötilassa.

Liukoisuus veteen

-Vedetön muoto: 1212 g / l 20 ° C: ssa.

-Tetrahydratoitu muoto: 1290 g / l 20 ° C: ssa.

Kiteissä oleva vesi tuskin lisää suolan liukoisuutta.

Liukoisuus orgaanisiin liuottimiin

-Etanolissa 51,42 g / 100 g 20 ° C: ssa.

-Metanolissa 134 g / 100 g 10 ° C: ssa.

-Asetonissa 168 g / 100 g 20 ° C: ssa.

Happamuus (pKa)

6.0

tiheys

2,5 g / cm³ 25 ° C: ssa (tetrahydraatti).

hajoaminen

Kun kalsiumnitraattia kuumennetaan hehkutukseen, se hajoaa kalsiumoksidiksi, typen oksidiksi ja hapeksi.

Reaktiivinen profiili

Se on voimakkaasti hapettava aine, mutta se ei ole palava. Kiihdyttää palavien aineiden syttymistä. Kalsiumnitraatin jakaminen hienoihin hiukkasiin helpottaa sen räjähdystä, kun yhdiste altistuu pitkälle tulelle.

Seokset, joissa on alkyyliestereitä, tulevat räjähtämään alkyylinitraattiesterien alkuperästä. Kalsiumnitraatin yhdistelmä fosforin, tina (II) kloridin tai muun pelkistimen kanssa voi reagoida räjähdysmäisesti.

sovellukset

maatalous

Sitä käytetään viljelyssä typen ja kalsiumin lähteenä. Kalsiumnitraatti on hyvin liukoinen veteen ja imeytyy helposti kasvien juurista. Lisäksi se ei happamoita maaperää, koska niiden ionit eivät voi hydrolysoitua merkittävästi.

Vältä sekoittumista fosforia tai sulfaattia sisältäviin lannoitteisiin liukenemattomien suolojen muodostumisen välttämiseksi. Hygroskooppisen vaikutuksensa vuoksi se on säilytettävä kuivassa ja viileässä ympäristössä.

Sen käyttö on etuna verrattuna ammoniumnitraatin käyttöön lannoitteena. Vaikka tämä viimeinen yhdiste vaikuttaa typpiin kasveihin, se häiritsee kalsiumin imeytymistä, joka voi aiheuttaa kalsiumin puutetta kasveissa.

Kalsium edistää kasvien soluseinärakenteen ylläpitoa. Kalsiumin puutteen läsnä ollessa kasvit muodostavat kudokset, kuten juurien kärjet, nuoret lehdet ja silmujen kärjet, osoittavat usein vääristyneen kasvun.

Vähennä ammoniumia

Kalsiumnitraatti vähentää haihtuvien rasvahappojen ja fenolisten, fytotoksisten yhdisteiden kerääntymistä, jotka kertyvät soijapapujen viljelyjätteiden hajoamisen vuoksi.

Lisäksi kalsiumnitraatilla on taipumus vähentää ammoniumpitoisuutta maaperässä, mikä lisää vetyä.

betoni

Kalsiumnitraattia käytetään betonin asettumisajan lyhentämiseen. Tämä tuotetaan tuottamalla kalsiumhydroksidia, ehkä kaksoissiirtymisreaktion kautta.

Lisäksi kalsiumnitraatti indusoi rauta-hydroksidiyhdisteen muodostumisen, jonka betonin suojaava vaikutus vähentää sen korroosiota. Toisin sanoen läsnä oleva rauta voi reagoida betonin perusosien, kuten itse kalsiumhydroksidin, kanssa.

Kalsiumnitraatti vähentää betonin asettumisaikaa ja vahvuutta, johon tulivuoren tuhka lisättiin. Kalsiumnitraatin lisäämisen betoniin vaikutusta tutkittiin lisäämällä kalsiumnitraatin pitoisuuksia, 2% - 10%.

Asetusaikaa on pienennetty ja betonin lujuus lisääntynyt kalsiumnitraatin pitoisuuden noustessa jopa 10%: iin..

Jäteveden tai jäteveden käsittely

Kalsiumnitraattia käytetään vähentämään jäteveden epämiellyttäviä hajuja vähentämällä rikkivetyä. Lisäksi kulutetaan anaerobisia olosuhteita tuottavaa orgaanista ainetta, mikä estää monien biologisten lajien eloonjäämisen.

Kylmäkompressien valmistus

Kalsiumnitraatin tetrahydraatti on endoterminen yhdiste, eli se kykenee absorboimaan lämpöä ympäröivästä ympäristöstä. Tämä tuottaa jäähdytyksen kehoille, jotka joutuvat kosketuksiin sen sisältävien säiliöiden kanssa.

Kompressit lisäävät lämpötilaansa ja palauttamaan ne tarpeeksi sijoittamaan pakastimeen

Lateksihyytyminen

Kalsiumnitraattia käytetään lateksin hyytymisvaiheessa. Se on osa upotusliuosta, ja kun se joutuu kosketukseen lateksia sisältävän liuoksen kanssa, se rikkoo sen stabiloinnin ja aiheuttaa sen hyytymisen.

Lämmönsiirto ja varastointi

Lämpööljyn sijasta lämpööljyn siirtämiseksi ja varastoimiseksi käytetään sulan nitraattisuolojen, mukaan lukien kalsiumin ja muiden nitraattien, binääriseosta..

Hakulomakkeet

-Käytetään kalsiumnitraattia, joka on sekoitettu maaperään pitoisuudella 1,59 kg / 30,48 m², asianmukaisella kastelulla. Kalsiumnitraatti liuotetaan veteen, mikä mahdollistaa sen imeytymisen kasvin juurista. Vesiviljelykasveissa se liukenee viljelyvesiin.

-Kalsiumnitraattia käytetään myös suihkeena lehtien ja kukkien ruiskuttamiseen, sillä se on tehokas hoito tomaattikukkien, korkkitahnan ja omenan katkera-aukon estämisessä..

-Betonimuotoseokseen (sementti, hiekka, kivet ja vesi) lisätään määrä kalsiumnitraattia, ja sen lisäyksen vaikutus betonin erityisominaisuuksiin määritetään; kuten nopeuden ja vastuksen asettaminen.

-Kalsiumnitraattia lisätään sopivassa konsentraatiossa hajujen vähentämiseksi viemäri- tai jätevesistä, tasolle, että haju on ihmisille siedettävä.

viittaukset

1. Bonnie L. Grant. (2019). Kalsiumnitraatti-lannoite - Mitä kalsiumnitraatti tekee kasveille. Haettu osoitteesta gardeningknowhow.com
2. Farquharson, B.F., Vroney, R.P., Beauchamp, E.G. ja Vyn, T.J. (1990). Kalsiumnitraatin käyttö fytotoksiinien kertymisen vähentämiseksi corp-jäännöksen hajoamisen aikana. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
3. Ogunbode, E. B. ja Hassan, I.O. (2011). Kalsiumnitraatin lisäämisen vaikutus vulkaanista tuhkaa sisältävän betonin selektiivisiin ominaisuuksiin. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
4. Wikipedia. (2019). Kalsiumnitraatti. Haettu osoitteesta: en.wikipedia.org
5. Shiqi Dong & col. (2018). Teräskorroosion esto kalsiumnitraatilla halogenidilla rikastetuissa valmistusnesteissä. Materiaalit Hajoamistilavuus 2, Tuotenumero: 32.
6. Emaginationz-teknologiat. (2019). Kalsiumnitraattimääritykset. Haettu osoitteesta direct2farmer.com
7. Pubchem. (2019). Kalsiumnitraatti. Haettu osoitteesta pubchem.ncbi.nlm.nih.gov