Calciumnitrat (Ca (NO3) 2) struktur, egenskaber, anvendelser og anvendelser



den calciumnitrat er et tertiært uorganisk salt, hvis kemiske formel er Ca (NO)3)2. Fra dens formel er det kendt, at dets faste stof er sammensat af Ca-ioner2+ og nej3- i et forhold på 1: 2. Derfor er det en forbindelse af rent ionisk natur.

En af dens egenskaber er dens oxiderende karakter på grund af nitratanionen. Det er ikke brændbart, det vil sige, det brænder ikke ved høje temperaturer. At være ubrændbar, det repræsenterer et solidt sikkert at håndtere uden stor omhu; Det kan dog accelerere antændelsen af ​​brændbare materialer.

Udseendet består af granulært faststof, som har en hvid eller lysegrå farve (topbillede). Det kan være vandfrit eller tetrahydreret, Ca (NO3)2· 4H2O. Det er meget opløseligt i vand, methanol og acetone.

Calciumnitrat har i vid udstrækning været brugt som gødning, da det nemt bevæges i fugtig jord, og absorberes hurtigt af planternes rødder. Det giver to vigtige elementer til plantens ernæring og vækst: nitrogen og calcium.

Kvælstof er et af de tre væsentlige elementer til udvikling af planter (N, P og K), er essentielt i syntese af proteiner. I mellemtiden er calcium nødvendigt for at opretholde strukturen af ​​cellevæggen af ​​planter. Af denne grund er Ca (nr3)2 det er bestemt meget til haverne.

På den anden side har dette salt giftige handlinger, især ved direkte kontakt med hud og øjne, samt ved at indånde støvet. Desuden kan det nedbrydes ved opvarmning.

indeks

  • 1 Struktur af calciumnitrat
  • 2 Fysiske og kemiske egenskaber
    • 2.1 Kemiske navne
    • 2,2 Molekylformel
    • 2,3 Molekylvægt
    • 2.4 Fysisk udseende
    • 2,5 kogepunkt
    • 2.6 Smeltepunkt
    • 2,7 Opløselighed i vand
    • 2,8 Opløselighed i organiske opløsningsmidler
    • 2,9 surhed (pKa)
    • 2,10 Densitet
    • 2.11 Nedbrydning
    • 2.12 Reaktiv profil
  • 3 anvendelser
    • 3.1 Landbrug
    • 3.2 Beton
    • 3.3 Behandling af spildevand eller spildevand
    • 3.4 Fremstilling af koldkompresser
    • 3,5 latex koagulation
    • 3.6 Varmeoverførsel og opbevaring
  • 4 ansøgningsskemaer
  • 5 referencer

Struktur af calciumnitrat

Strukturen af ​​Ca (NO) er vist i billedet ovenfor3)2 i en model af kugler og søjler. Her er der imidlertid en defekt: Eksistensen af ​​kovalente Ca-O-bindinger antages, hvilket modsiger dets ioniske karakter. Afklarende dette er virkelig interaktionerne af den elektrostatiske type.

Kationen Ca2+ er omgivet af to NO anioner3- ifølge dens proportioner i krystal. Nitrogenet i form af nitrat dominerer i den krystallinske struktur.

Ionerne er grupperet på en sådan måde, at de etablerer en konfiguration, hvis mindste udtryk er enhedscellen; som for vandfrit salt er kubisk. Det vil sige, at fra kuber, der indeholder forholdet 1: 2 for disse ioner, gengives krystallen helt.

På den anden side er det tetrahydreret salt, Ca (NO)3)2· 4H2Eller det har fire vandmolekyler pr. Sæt NO3- Ca2+ NO3-. Dette ændrer krystalstrukturen, deformerer den til en monoklinisk enhedscelle.

Det forventes derfor, at krystallerne for både salte, vandfri og tetrahydreret vil være forskellige; forskelle, der kan bestemmes i deres fysiske egenskaber, for eksempel smeltepunkterne.

Fysiske og kemiske egenskaber

Kemiske betegnelser

-Calciumnitrat

-Calciumdinitrat

-Nitrocalcita

-Norsknitrat og limesaltpetro.

Molekylformel

Ca (NO3)2 eller CaN2O6

Molekylvægt

Vandfrit 164,088 g / mol og tetrahydrat 236,15 g / mol. Bemærk effekten af ​​vand på molekylvægt og kan ikke forsømmes, når de gør deres respektive vejning.

Fysisk udseende

Fast eller granulat hvid eller lysegrå. Kubiske hvide krystaller eller deliquescerende granuler; det vil sige de absorberer fugt i en sådan grad, at de opløses på grund af deres høje opløselighed.

Kogepunkt

Den vandfri form dekomponeres ved opvarmning til en temperatur, der forhindrer bestemmelsen af ​​dens kogepunkt; mens den tetrahydrerede form af saltet har et kogepunkt på 132 ° C (270 ° F, 405 K).

Smeltepunkt

-Vandfri form: 561 ºC til 760 mmHg (1042 ºF, 834 K).

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

Dette viser, hvordan vandmolekyler interfererer i de elektrostatiske interaktioner mellem Ca2+ og nej3- inde i krystallerne; og følgelig smelter faststoffet ved en meget lavere temperatur.

Opløselighed i vand

-Vandfri form: 1212 g / l ved 20 ºC.

-Tetrahydreret form: 1290 g / L ved 20 ºC.

Vandet i krystallerne øger næppe opløseligheden af ​​saltet.

Opløselighed i organiske opløsningsmidler

-I ethanol blev 51,42 g / 100 g ved 20 ° C.

-I methanol er 134 g / 100 g ved 10 ºC.

-I acetone 168 g / 100 g ved 20 ºC.

Surhed (pKa)

6,0

tæthed

2,5 g / cm3 ved 25 ° C (tetrahydrat).

nedbrydning

Når kalciumnitrat opvarmes til glødelæggelse, dekomponereres det for calciumoxid, nitrogenoxid og ilt.

Reaktiv profil

Det er et stærkt oxiderende middel, men det er ikke brændbart. Fremskynder antændelsen af ​​brændbare materialer. Opdelingen af ​​calciumnitrat i fine partikler letter dens eksplosion, når forbindelsen udsættes for længerevarende ild.

Blandinger med alkylestere bliver eksplosive ved dannelse af alkylnitratestrene. Kombinationen af ​​calciumnitrat med fosfor, tin (II) chlorid eller andet reduktionsmiddel kan reagere eksplosivt.

applikationer

landbrug

Det bruges i afgrøder som en kilde til nitrogen og calcium. Calciumnitrat er meget opløseligt i vand og absorberes let af planternes rødder. Derudover syrer det ikke jord, fordi deres ioner ikke kan hydrolyse betydeligt.

Undgå at blande med gødninger indeholdende fosfor eller sulfat for at undgå dannelse af uopløselige salte. Som følge af hygroskopiciteten skal den opbevares i et tørt og køligt miljø.

Dens anvendelse har en fordel i forhold til brugen af ​​ammoniumnitrat som gødning. Selvom denne sidste forbindelse bidrager til kvælstof til planterne, påvirker det absorptionen af ​​calcium, hvilket kan forårsage en mangel på calcium i planter.

Calcium bidrager til opretholdelsen af ​​planternes cellevægsstruktur. I nærvær af en calciummangel viser vævene, der danner planterne, som røddernes tips, de unge blade og spidsens spidser ofte en forvrænget vækst.

Fald i ammonium

Calciumnitrat reducerer akkumuleringen af ​​flygtige fedtsyrer og phenoliske, fytotoksiske forbindelser, der akkumuleres på grund af nedbrydning af rester fra sojabønneafgrøder.

Derudover er der en tendens til, at calciumnitrat reducerer ammoniumkoncentrationen i jorden, hvilket øger hydrogeneringens bøjningskapacitet.

beton

Calciumnitrat bruges til at reducere betonens indstillingstid. Dette frembringes ved dannelsen af ​​calciumhydroxid, måske gennem en dobbeltfordelingsreaktion.

Derudover inducerer calciumnitrat dannelsen af ​​jernhydroxidforbindelsen, hvis beskyttende virkning af betonen reducerer dens korrosion. Det vil sige, at jerntilstedeværelsen kan reagere med de grundlæggende bestanddele af betonen, såsom calciumhydroxid selv.

Calciumnitrat reducerer indstillingstiden samt styrken af ​​betonen, hvortil vulkansk aske blev tilsat. For at undersøge virkningen af ​​tilsætningen af ​​calciumnitrat til beton er der anvendt stigende koncentrationer af calciumnitrat mellem 2% og 10%.

Et større fald i indstillingstiden er blevet observeret, samt en stigning i betonstyrken, da koncentrationen af ​​calciumnitrat steg op til 10%.

Spildevandsrensning eller spildevandsrensning

Calciumnitrat bruges til at reducere ubehagelige lugt fra kloak ved at reducere dannelsen af ​​hydrogensulfid. Derudover forbruges det organiske stof, der genererer anaerobe betingelser, hvilket forhindrer mange biologiske arters overlevelse.

Fremstilling af kolde kompresser

Calciumnitrattetrahydrat er en endotermisk forbindelse, det vil sige den har kapacitet til at absorbere varme fra det omgivende miljø. Dette giver en afkøling af de kroppe, som kommer i kontakt med beholderne, der indeholder den.

Kompresserne øger deres temperatur, og for at regenerere dem er det nok at placere dem i en fryser

Latex koagulation

Calciumnitrat anvendes i latexens koagulationsfase. Det er en del af nedsænkningsløsningen, og når den kommer i kontakt med opløsningen indeholdende latexen, bryder den sin stabilisering og forårsager dens koagulering.

Varmeoverførsel og opbevaring

Den binære blanding af smeltede nitratsalte, herunder calcium med andre nitrater, anvendes i stedet for termisk olie i solkraftværker til overførsel og opbevaring af varme.

Ansøgningsskemaer

-Calciumnitrat blandet med jorden i en koncentration på 1,59 kg pr. 30,48 m påføres2, med tilstrækkelig vanding. Calciumnitrat opløses i vand, hvilket tillader dets absorption ved plantens rødder. I hydroponiske afgrøder opløses det i kulturvandet.

-Calciumnitrat anvendes også i form af spray for at sprøjte blade og blomster, der er en effektiv behandling i forebyggelsen af ​​tomatblomstens rot, korkflettet og æblebitten.

-En mængde calciumnitrat tilsættes til den betondannende blanding (cement, sand, sten og vand), og virkningen af ​​tilsætningen af ​​den på betonens specifikke egenskaber bestemmes; som f.eks. indstillingshastighed og modstand.

-Calciumnitrat tilsættes i en passende koncentration for at reducere lugt fra spildevand eller spildevand til et niveau, der lugter er tolerable for mennesker.

referencer

  1. Bonnie L. Grant. (2019). Calciumnitratgødning - Hvad gør calciumnitrat til planter. Hentet fra: gardeningknowhow.com
  2. Farquharson, B. F., Vroney, R. P., Beauchamp, E.G. og Vyn, T.J. (1990). Anvendelsen af ​​calciumnitrat for at reducere fytotoksinakkumulering under nedbrydning af corprest. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
  3. Ogunbode, E. B. og Hassan, I.O. (2011). Virkning af tilsætning af calciumnitrat på selektive egenskaber af beton indeholdende vulkansk aske. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
  4. Wikipedia. (2019). Calciumnitrat. Hentet fra: en.wikipedia.org
  5. Shiqi Dong & col. (2018). Stålkorrosionsinhibering med calciumnitrat i halide-beriget færdiggørelsesvæske-miljøer. npj Materialer Nedbrydelsesvolumen 2, Artikelnummer: 32.
  6. Emaginationz Technologies. (2019). Kalciumnitratspecifikationer. Hentet fra: direct2farmer.com
  7. Pubchem. (2019). Calciumnitrat. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov