KALCIJEV NITRAT (CA (NO3) 2): STRUKTURA, SVOJSTVA I UPOTREBE - KEMIJA - 2026

Kalcijev nitrat je tercijarni anorganska sol koja je kemijska formula Ca (NO ₃) ₂. Od svojih formule poznato je da se njegova krutina se sastoji od Ca ²⁺ i NO ₃ ^- iona u omjeru 1: 2. Stoga je spoj čisto ionske prirode.

Jedno od njegovih svojstava je oksidirajući karakter dušičnog aniona. Nije zapaljiv, odnosno ne gori na visokim temperaturama. Budući da je nezapaljiv, predstavlja sigurnu krutinu za rukovanje bez puno brige; međutim, može ubrzati paljenje zapaljivih materijala.

Čvrsti kalcijev nitrat. Izvor: Ondřej Mangl, iz Wikimedia Commons

Izgled se sastoji od zrnate čvrste tvari koja ima bijelu ili svijetlosivu boju (gornja slika). To može biti bezvodna ili tetrahidrat, Ca (NO ₃) ₂ · 4H ₂ O. to je vrlo topljiv u vodi, metanolu i acetona.

Kalcijev nitrat naširoko se koristi kao gnojivo, jer se lako kreće po vlažnom tlu i brzo se apsorbira korijenom biljke. Opskrbljuje dva važna elementa za prehranu i rast biljaka: dušik i kalcij.

Dušik je jedan od tri bitna elementa za razvoj biljaka (N, P i K), ključan je u sintezi proteina. U međuvremenu, kalcij je potreban za održavanje strukture stanične stijenke biljaka. Iz tog razloga se Ca (NO ₃) ₂ puno koristi u vrtovima.

S druge strane, ova sol ima toksično djelovanje, posebno izravnim dodirom s kožom i očima, kao i udisanjem svoje prašine. Osim toga, zagrijavanjem se može razgraditi.

Struktura kalcijevog nitrata

Ioni kalcijevog nitrata. Izvor: Â.HarDNox na ru.wikipedia, iz Wikimedia Commons

Gornja slika prikazuje strukturu Ca (NO ₃) ₂ u modelu sfera i šipki. Ovdje postoji, međutim, nedostatak: pretpostavlja se postojanje Ca-O kovalentnih veza, što je u suprotnosti s njihovim ionskim karakterom. Razjašnjenjem ovoga, stvarno su interakcije elektrostatičkog tipa.

Ca ²⁺ kationa je okružen s dva NO ₃ aniona ^- u skladu s njihovim udjelima u kristalu. Stoga dušik prevladava u obliku nitrata u kristalnoj strukturi.

Ioni su grupirani na takav način da uspostavljaju konfiguraciju čiji je minimalni izraz jedinična ćelija; koja je za bezvodnu sol kubična. Drugim riječima, iz kockica koje sadrže omjer 1: 2 za ove ione reproducira se cijeli kristal.

S druge strane, soli tetrahydrated, Ca (NO ₃) ₂ · 4H ₂ O, ima četiri molekule vode za svaki set NO ₃ ^- Ca ²⁺ NO ₃ ^-. To modificira kristalnu strukturu, pretvarajući je u monokliničku ćeliju jedinice.

Stoga se očekuje da se kristali i za bezvodnu i za tetrahidratne soli razlikuju; razlike koje se mogu odrediti u njihovim fizičkim svojstvima, npr. talištem.

Fizička i kemijska svojstva

Kemijska imena

-Kalcijev nitrat

-Kalcijev dinitrat

-Nitrocalcite

-Norveški sol i seme limesaltpetro.

Molekularna formula

Ca (NO ₃) ₂ ili se ₂ O ₆

Molekularna težina

Bezvodni 164.088 g / mol i tetrahidrat 236.15 g / mol. Imajte na umu utjecaj vode na molekulsku masu i to se ne može zanemariti pri vaganju.

Fizički izgled

Bijela ili svijetlosiva kruta tvar ili granule. Kubni bijeli kristali ili sjajne granule; to jest, apsorbiraju vlagu do te mjere da se rastvara kao rezultat velike topljivosti.

Vrelište

Bezvodni se oblik razgrađuje zagrijavanjem do temperature koja onemogućuje određivanje točke ključanja; dok tetrahidratni oblik soli ima vrelište od 132 ° C (270 ° F, 405 K).

Talište

-Bezvodni oblik: 561 ° C do 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).

-Tetrahidratni oblik: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).

Ovo pokazuje koliko su molekule vode interferiraju s elektrostatskih interakcija između Ca ²⁺ i NO ₃ ^- unutar kristala; i prema tome, krutina se topi na znatno nižoj temperaturi.

Topnost u vodi

-A bezvodni oblik: 1212 g / L pri 20 ºC.

-Tetrahidratni oblik: 1290 g / L pri 20 ° C.

Voda u kristalima jedva povećava topljivost soli.

Topljivost u organskim otapalima

-Na etanolu, 51,42 g / 100 g na 20 ° C.

-U metanolu, 134 g / 100 g na 10 ° C.

-U acetonu, 168 g / 100 g na 20 ° C.

Kiselost (pKa)

6,0

Gustoća

2,5 g / cm ³ na 25 ° C (tetrahidrat).

Raspad

Kada se kalcijev nitrat zagrijava do žarulje, on se razgrađuje u kalcijev oksid, dušikov oksid i kisik.

Reaktivni profil

To je snažno oksidirajuće sredstvo, ali nije zapaljivo. Ubrzava paljenje zapaljivih materijala. Podjela kalcijevog nitrata u sitne čestice olakšava njegovu eksploziju kada je spoj izložen dugotrajnoj vatri.

Smjese s alkil esterima postaju eksplozivne podrijetlom esterima alkil nitrata. Kombinacija kalcijevog nitrata i fosfora, kositra (II) klorida ili drugog reducirajućeg sredstva može reagirati eksplozivno.

Prijave

uzgoj

Koristi se u usjevima kao izvor dušika i kalcija. Kalcijev nitrat je vrlo topiv u vodi i lako se apsorbira u korijenje biljaka. Nadalje, ne zakiseljuje tla jer se njeni ioni ne mogu značajno hidrolizirati.

Njegovo miješanje s gnojivima koja sadrže fosfor ili sulfat treba izbjegavati kako bi se izbjeglo stvaranje netopljivih soli. Zbog higroskopnosti mora se skladištiti u suhom i hladnom okruženju.

Njegova uporaba ima prednost u odnosu na upotrebu amonijevog nitrata kao gnojiva. Iako potonji spoj doprinosi dušikom biljkama, on ometa apsorpciju kalcija, što bi moglo dovesti do nedostatka kalcija u biljkama.

Kalcij doprinosi održavanju strukture staničnih stijenki biljaka. U prisutnosti nedostatka kalcija, rastuća tkiva biljaka, poput vrhova korijena, mladog lišća i vrhova izdanka, često pokazuju poremećen rast.

Smanjen amonijak

Kalcijev nitrat smanjuje nakupljanje isparljivih masnih kiselina i fenolnih spojeva, fitotoksičnih koji se akumuliraju uslijed razgradnje ostataka usjeva soje.

Nadalje, postoji tendencija kalcijevog nitrata da smanjuje koncentraciju amonijaka u tlu, što povećava sposobnost punjenja vodika.

beton

Kalcijev nitrat koristi se za smanjenje vremena postavljanja betona. To se stvara stvaranjem kalcijevog hidroksida, možda dvostrukom reakcijom istiskivanja.

Uz to, kalcijev nitrat potiče stvaranje spoja željeznog hidroksida, čije zaštitno djelovanje na beton smanjuje njegovu koroziju. Odnosno, prisutno željezo može reagirati s osnovnim komponentama betona, poput samog kalcijevog hidroksida.

Kalcijev nitrat smanjuje vrijeme postavljanja, kao i otpornost betona kojem je dodan vulkanski pepeo. Da bi se proučio učinak dodavanja kalcijevog nitrata betonu, korištene su povećane koncentracije kalcijevog nitrata, između 2% i 10%.

Primijećeno je veće smanjenje vremena postavljanja, kao i povećanje čvrstoće betona jer se koncentracija kalcijevog nitrata povećavala do 10%.

Kanalizacija ili obrada otpadnih voda

Kalcijev nitrat koristi se za smanjenje loših mirisa iz kanalizacije smanjujući stvaranje hidrogen sulfida. Uz to se troši organska tvar koja stvara anaerobne uvjete, što otežava opstanak mnogim biološkim vrstama.

Priprema hladnih kompresa

Tetrahidrat kalcijevog nitrata je endtermični spoj, to jest ima sposobnost apsorbiranja topline iz okolnog okoliša. Ovo proizvodi hlađenje tijela koja dolaze u kontakt s spremnicima koji ih sadrže.

Komprese im povećavaju temperaturu, a za regeneraciju dovoljno ih je staviti u zamrzivač

Latex koagulacija

Kalcijev nitrat koristi se u fazi koagulacije lateksa. Dio je uranjajuće otopine, a kada dođe u kontakt s otopinom koja sadrži lateks, ona prekida njegovu stabilizaciju i uzrokuje koagulaciju.

Prijenos i skladištenje topline

Binarna mješavina rastopljenih soli nitrata, uključujući kalcij s drugim nitratima, koristi se umjesto termalnog ulja u solarnim elektranama za prijenos i skladištenje topline.

Oblici primjene

-Kalcijev nitrat nanosi se pomiješan sa zemljom u koncentraciji 1,59 kg na 30,48 m ², uz odgovarajuće navodnjavanje. Kalcijev nitrat otapa se u vodi, omogućavajući njegovu apsorpciju korijenom biljke. U hidroponskim kulturama otapa se u rastućoj vodi.

-Kalcijev nitrat koristi se i u obliku spreja za prskanje lišća i cvjetova, a predstavlja učinkovit tretman u sprečavanju truljenja cvijeta rajčice, mrlja od plute i gorke jame jabuke.

-Količina kalcijevog nitrata dodaje se smjesi koja stvara beton (cement, pijesak, kamenje i voda) i određuje se učinak koji njegovo dodavanje ima na specifična svojstva betona; poput podešavanja brzine i snage.

-Kalcijev nitrat se dodaje u adekvatnoj koncentraciji kako bi se smanjio loš miris kanalizacije ili otpadnih voda, do razine da su mirisi podnošljivi za ljude.

Reference

1. Bonnie L. Grant. (2019). Kalcijum nitratno gnojivo - što li kalcij nitrat radi za biljke. Oporavilo od: gardeningknowhow.com
2. Farquharson, BF, Vroney, RP, Beauchamp, EG i Vyn, TJ (1990). Uporaba kalcijevog nitrata za smanjenje nakupljanja fitotoksina tijekom razgradnje ostataka korpusa. Kanadski časopis za znanost tla 70 (4): 723-726.
3. Ogunbode, EB i Hassan, IO (2011). Učinak dodatka kalcijevog nitrata na selektivna svojstva betona koji sadrži vulkanski pepeo. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
4. Wikipedia. (2019). Kalcijev nitrat. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
5. Shiqi Dong & col. (2018.). Inhibicija korozije čelika kalcijevim nitratom u fluidnom okruženju obogaćenom halidom. npj Volumen razgradnje materijala 2, Broj članka: 32.
6. Emaginationz Technologies. (2019). Specifikacije kalcijevog nitrata. Oporavak od: direct2farmer.com
7. Pubchem. (2019). Kalcijev nitrat. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov