Kalcium-nitrát (Ca (NO3) 2) szerkezet, tulajdonságok, felhasználások és alkalmazások

az kalcium-nitrát egy tercier szervetlen só, amelynek kémiai képlete Ca (NO)₃)₂. A képletéből ismert, hogy a szilárd anyag Ca ionokból áll²⁺ és NO₃^- 1: 2 arányban. Ezért tisztán ionos vegyület.

Ennek egyik tulajdonsága az oxidáló jellege a nitrát anion miatt. Nem éghető, azaz magas hőmérsékleten nem ég. Nem éghető, szilárd, biztonságos, óvatosan kezelhető; azonban felgyorsíthatja az éghető anyagok gyulladását.

A megjelenése szemcsés szilárd anyagból áll, amely fehér vagy világos szürke színű (felső kép). Lehet vízmentes vagy tetrahidrált, Ca (NO₃)₂· 4H₂O. Vízben, metanolban és acetonban nagyon jól oldódik.

A kalcium-nitrátot széles körben használják műtrágyaként, mivel könnyen nedves talajban mozog, és gyorsan felszívódik a növények gyökereiben. Két fontos eleme van a növények táplálásának és növekedésének: nitrogén és kalcium.

A nitrogén a növények fejlődésének három alapvető eleme (N, P és K), a fehérjék szintézisében elengedhetetlen. Eközben a kalcium szükséges a növényi sejtfal szerkezetének fenntartásához. Ezért Ca (NO₃)₂ sokat szánt a kertekre.

Másrészről ez a só mérgező hatású, különösen a bőrrel és a szemmel való közvetlen érintkezéssel, valamint a por belélegzésével. Ezen túlmenően melegítéssel bomlik.

index

• 1 A kalcium-nitrát szerkezete
• 2 Fizikai és kémiai tulajdonságok
  • 2.1 Kémiai nevek
  • 2.2 Molekuláris képlet
  • 2.3 Molekulatömeg
  • 2.4 Fizikai megjelenés
  • 2.5 Forráspont
  • 2.6 Olvadáspont
  • 2.7 Oldhatóság vízben
  • 2.8 Oldhatóság szerves oldószerekben
  • 2.9 Savasság (pKa)
  • 2.10 Sűrűség
  • 2.11 Bomlás
  • 2.12 Reaktív profil
• 3 Használat
  • 3.1 Mezőgazdaság
  • 3.2 Beton
  • 3.3 A szennyvíz és a szennyvíz kezelése
  • 3.4 Hideg tömörítés előkészítése
  • 3.5 Latex koaguláció
  • 3.6 Hőátadás és tárolás
• 4 Jelentkezési lapok
• 5 Referenciák

A kalcium-nitrát szerkezete

A Ca (NO) szerkezete a fenti képen látható₃)₂ gömbök és bárok modelljében. Itt azonban van egy hiba: a kovalens Ca-O kötések megléte feltételezhető, ami ellentmond annak ionjellegének. Ennek tisztázása, valójában az interakciók elektrosztatikus típusúak.

A kation Ca²⁺ két NO anion vesz körül₃^- aránya szerint a kristályban. A nitrát formájában lévő nitrogén a kristályos szerkezetben dominál.

Az ionokat úgy csoportosítjuk, hogy olyan konfigurációt hozzanak létre, amelynek minimális expressziója az egységcella; amely vízmentes só esetében köbméter. Ez azt jelenti, hogy az 1: 2 arányt tartalmazó kockák közül ezek a ionok teljesen kristályosodnak.

Másrészt a tetrahidrátos só, Ca (NO)₃)₂· 4H₂Vagy négy vízmolekulát tartalmaz a készletenként₃^- Ca²⁺ NO₃^-. Ez módosítja a kristályszerkezetet, de monoklinikus egység cellává alakítja.

Ezért várható, hogy mindkét só, a vízmentes és a tetrahidratált kristályok eltérőek lesznek; a fizikai tulajdonságaikban, például az olvadáspontokban meghatározható különbségek.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Kémiai nevek

-Kalcium-nitrát

-Kalcium-dinitrát

-Nitrocalcita

-Norvég nitrát és limesaltpetro.

Molekuláris képlet

Ca (NO₃)₂ vagy CaN₂O₆

Molekulatömeg

Vízmentes 164,088 g / mol és tetrahidrát 236,15 g / mol. Figyeljük meg a víz hatását a molekulatömegre, és nem szabad elhanyagolni a mérés során.

Fizikai megjelenés

Szilárd vagy szemcsés fehér vagy világos szürke. Kubikus fehér kristályok vagy nedvesítő szemcsék; azaz a nedvességet olyan mértékben elnyelik, hogy nagy oldhatóságuk miatt feloldódnak.

Forráspont

A vízmentes formát olyan hőmérsékletre hevítjük, amely megakadályozza annak forráspontjának meghatározását; míg a só tetrahidrált formája forráspontja 132 ° C (270 ° F, 405 K).

Olvadáspont

-Vízmentes forma: 561 ° C és 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).

-Tetrahidrált forma: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).

Ez azt mutatja, hogy a vízmolekulák hogyan zavarják a Ca közötti elektrosztatikus kölcsönhatásokat²⁺ és NO₃^- a kristályok belsejében; és ennek következtében a szilárd anyag sokkal alacsonyabb hőmérsékleten olvad.

Oldhatóság vízben

-Vízmentes forma: 1212 g / l 20 ° C-on.

-Tetrahidrált forma: 1290 g / l 20 ° C-on.

A kristályokban lévő víz alig növeli a só oldhatóságát.

Oldhatóság szerves oldószerekben

-Etanolban, 51,42 g / 100 g 20 ° C-on.

-Metanolban, 134 g / 100 g 10 ° C-on.

-Acetonban, 168 g / 100 g 20 ° C-on.

Savasság (pKa)

6.0

sűrűség

2,5 g / cm3³ 25 ° C-on (tetrahidrát).

bomlás

Ha a kalcium-nitrát izzadságra melegszik, kalcium-oxidra, nitrogén-oxidra és oxigénre bomlik.

Reaktív profil

Erősen oxidálószer, de nem éghető. Gyorsítja az éghető anyagok gyújtását. A kalcium-nitrát finom részecskékre történő felosztása megkönnyíti annak robbanását, amikor a vegyületet hosszabb ideig tartó tűznek tesszük ki.

Az alkil-észterekkel alkotott keverékek robbanásveszélyesek az alkil-nitrát-észterek előállításakor. A kalcium-nitrát és a foszfor, ón (II) -klorid vagy más redukálószer kombinációja robbanásszerűen reagálhat.

alkalmazások

mezőgazdaság

A növényeket nitrogén és kalcium forrásaként használják. A kalcium-nitrát vízben nagyon jól oldódik, és a növények gyökerei könnyen felszívódnak. Ezen kívül nem savanyítja a talajokat, mert ionjaik nem képesek jelentősen hidrolizálni.

Ne oldódjon foszforot vagy szulfátot tartalmazó műtrágyákkal, hogy elkerülje az oldhatatlan sók képződését. Higroszkópossága miatt száraz és hűvös környezetben kell tárolni.

Használatának előnye az ammónium-nitrát műtrágyaként való használata. Bár ez az utolsó vegyület nitrogénnel járul hozzá a növényekhez, zavarja a kalcium felszívódását, ami a növényekben kalciumhiányt okozhat.

A kalcium hozzájárul a növények sejtfal szerkezetének fenntartásához. Kalciumhiány jelenlétében a növények képződő szövetei, mint például a gyökerek csúcsa, a fiatal levelek és a rügyek csúcsa, gyakran torzított növekedést mutatnak.

Az ammónium csökkenése

A kalcium-nitrát csökkenti az illékony zsírsavak és a szójabab-növényi maradékok bomlása következtében felhalmozódó fenolos, fitotoxikus vegyületek felhalmozódását.

Ezen túlmenően a kalcium-nitrát a talajban lévő ammóniumkoncentráció csökkenésére is hajlamos, ami növeli a hidrogén pufferképességét.

beton

A kalcium-nitrátot a beton beállítási idejének csökkentésére használják. Ezt kalcium-hidroxid keletkezésével állítjuk elő, talán egy kettős eltolódási reakción keresztül.

Ezenkívül a kalcium-nitrát a vas-hidroxid-vegyület keletkezését indukálja, amelynek védő hatása a betonnak csökkenti annak korrózióját. Ez azt jelenti, hogy a jelen lévő vas reakcióba léphet a beton alapvető komponenseivel, mint maga a kalcium-hidroxid.

A kalcium-nitrát csökkenti a betonolási időt, valamint a beton szilárdságát, amelyhez vulkáni hamu került. A kalcium-nitrát betonhoz való hozzáadásának hatásának vizsgálata érdekében a kalcium-nitrát koncentrációjának növekedése 2% és 10% között volt..

Megfigyelték a beállítási idő nagyobb csökkenését, valamint a beton szilárdságának növekedését, mivel a kalcium-nitrát koncentrációja 10% -ra nőtt..

Szennyvíz- vagy szennyvízkezelés

A kalcium-nitrátot a szennyvízből származó kellemetlen szagok csökkentésére használják a hidrogén-szulfid keletkezésének csökkentésével. Ezenkívül az anaerob körülményeket előidéző ​​szerves anyagot fogyasztják, ami számos biológiai faj túlélését gátolja.

Hideg tömörítés előkészítése

A kalcium-nitrát-tetrahidrát endotermikus vegyület, vagyis képes a környező környezetből származó hő elnyelésére. Ez azt eredményezi, hogy azok a testek hűlnek, amelyek érintkezésbe kerülnek az azt tartalmazó tartályokkal.

A kompresszorok növelik hőmérsékletüket, és ahhoz, hogy regenerálják őket, elegendő, ha azokat fagyasztóba helyezik

Latex koaguláció

A kalcium-nitrátot a latex koagulációs fázisában használják. Ez része a merülőoldatnak, és amikor érintkezik a latexet tartalmazó oldattal, megszakítja a stabilizálódását, és a véralvadást okozza..

Hőátadás és tárolás

Az olvadt nitrát sók bináris keverékét, beleértve a kalciumot más nitráttal is, a hőátadás helyett a napenergia erőművekben használják a hő átadására és tárolására..

Jelentkezési lapok

-A talajhoz kevert kalcium-nitrátot 1,59 kg / 30,48 m koncentrációban alkalmazzuk², megfelelő öntözéssel. A kalcium-nitrátot vízben oldjuk, így a növény gyökerei felszívódnak. Hidroponikus növényekben feloldódik a tenyésztő vízben.

-A kalcium-nitrátot a levelek és virágok permetezésére is használják, mivel ez hatékony kezelés a paradicsomvirág, a parafa folt és az alma keserű gödörének megakadályozásában..

-A betonképző keverékhez (cement, homok, kövek és víz) hozzáadunk egy mennyiségű kalcium-nitrátot, és meghatározzuk a beton hozzáadásának hatását a beton specifikus tulajdonságaira; például a sebesség és az ellenállás beállítása.

-A kalcium-nitrátot megfelelő koncentrációban adjuk hozzá a szennyvízből vagy a szennyvízből származó szagok csökkentése érdekében, olyan mértékben, hogy a szagok az emberek számára elfogadhatóak legyenek.

referenciák

1. Bonnie L. Grant. (2019). Kalcium-nitrát-műtrágya - Mit jelent a kalcium-nitrát növények számára. A lap eredeti címe: gardeningknowhow.com
2. Farquharson, B.F., Vroney, R.P., Beauchamp, E.G. és Vyn, T.J. (1990). A kalcium-nitrát alkalmazása a fitotoxin felhalmozódásának csökkentése érdekében a corp maradék bomlása során. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
3. Ogunbode, E. B. és Hassan, I.O. (2011). A kalcium-nitrát hozzáadásának hatása a vulkáni hamut tartalmazó beton szelektív tulajdonságaira. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
4. Wikipedia. (2019). Kalcium-nitrát. Lap forrása: en.wikipedia.org
5. Shiqi Dong & col. (2018). Acél korróziógátlás a kalcium-nitráttal a halogenidben dúsított befejező folyadék környezetben. npj Anyagok Bomlási térfogat 2, Cikkszám: 32.
6. Emaginationz technológiák. (2019). Kalcium-nitrát specifikációk. A lap eredeti címe: direct2farmer.com
7. Pubchem. (2019). Kalcium-nitrát. Lap forrása: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov