- Struktur af calciumnitrat
- Fysiske og kemiske egenskaber
- Kemiske navne
- Molekylformel
- Molekylær vægt
- Fysisk fremtoning
- Kogepunkt
- Smeltepunkt
- Vandopløselighed
- Opløselighed i organiske opløsningsmidler
- Aciditet (pKa)
- Massefylde
- nedbrydning
- Reaktiv profil
- Applikationer
- landbrug
- Nedsat ammoniak
- Beton
- Kloak- eller spildevandsrensning
- Forberedelse af kolde komprimeringer
- Latex-koagulation
- Varmeoverførsel og opbevaring
- Ansøgningsformer
- Referencer
Den calciumnitrat er en tertiær uorganisk salt med den kemiske formel Ca (NO 3) 2. Fra dets formel vides det, at dets faste stof er sammensat af Ca 2+ og NO 3 - ioner i forholdet 1: 2. Derfor er det en forbindelse af rent ionisk karakter.
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. Da det ikke er brændbart, repræsenterer det et sikkert fast stof at håndtere uden meget omhu; det kan dog fremskynde antændelsen af brændbare materialer.
Fast calciumnitrat. Kilde: Ondřej Mangl, fra Wikimedia Commons
Dets udseende består af et kornet fast stof, der har en hvid eller lysegrå farve (øverste billede). Det kan være vandfri eller tetrahydrat, Ca (NO 3) 2 · 4H 2 O. Det er meget opløseligt i vand, methanol og acetone.
Calciumnitrat er blevet vidt brugt som gødning, da det bevæger sig let i fugtig jord og optages hurtigt af planterødder. Det leverer to vigtige elementer til plantenæring og vækst: nitrogen og calcium.
Kvælstof er et af de tre væsentlige elementer til udvikling af planter (N, P og K), det er vigtigt i syntesen af proteiner. I mellemtiden er calcium nødvendigt for at opretholde strukturen af plantens cellevæg. Af denne grund bruges Ca (NO 3) 2 meget i haver.
På den anden side har dette salt toksiske handlinger, især ved direkte kontakt med huden og øjnene samt ved indånding af dets støv. Derudover kan det nedbrydes ved opvarmning.
Struktur af calciumnitrat
Ioner af calciumnitrat. Kilde: Я.HarDNox på ru.wikipedia, fra Wikimedia Commons
Det øverste billede viser strukturen af Ca (NO 3) 2 i en kugle- og søjlemodel. Her er der dog en mangel: antages eksistensen af Ca-O-kovalente bindinger, hvilket er i modstrid med deres ioniske karakter. For at klarlægge dette er interaktionerne faktisk af den elektrostatiske type.
Ca 2+ kation er omgivet af to NO 3 anioner - efter deres proportioner i krystallen. Derfor dominerer nitrogen i form af nitrat i den krystallinske struktur.
Iionerne er grupperet på en sådan måde, at de opretter en konfiguration, hvis minimale ekspression er enhedscellen; som for det vandfri salt er kubik. Med andre ord, fra terninger, der indeholder 1: 2-forholdet for disse ioner, reproduceres hele krystallen.
På den anden side, den tetrahydrat salt, Ca (NO 3) 2 · 4H 2 O, har fire vandmolekyler for hvert sæt af NO 3 - Ca 2+ NR 3 -. Dette ændrer krystalstrukturen og deformerer den til en monoklinisk enhedscelle.
Derfor forventes krystallerne for både de vandfri og tetrahydrat-saltene at være forskellige; forskelle, der kan bestemmes i deres fysiske egenskaber, f.eks. smeltepunkter.
Fysiske og kemiske egenskaber
Kemiske navne
-Calciumnitrat
-Calciumdinitrat
-Nitrocalcite
-Norsk saltpeter og limesaltpetro.
Molekylformel
Ca (NO 3) 2 eller CaN 2 O 6
Molekylær vægt
Vandfri 164,088 g / mol og tetrahydrat 236,15 g / mol. Bemærk vandets virkning på molekylvægten, og det kan ikke overses, når man vejer det.
Fysisk fremtoning
Hvidt eller lysegrå fast stof eller granuler. Kubiske hvide krystaller eller deliquescent granuler; det vil sige, de absorberer fugt til det punkt, de opløses som et resultat af deres høje opløselighed.
Kogepunkt
Den vandfri form nedbrydes ved opvarmning til en temperatur, der forhindrer bestemmelse af dets kogepunkt; hvorimod saltets tetrahydratform har et kogepunkt på 132 ° C (270ºF, 405K).
Smeltepunkt
-Vandfri form: 561 ° C til 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).
-Tetrahydratform: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).
Dette viser, hvordan vandmolekyler interfererer med elektrostatisk interaktion mellem Ca 2+ og NO 3 - inde i krystaller; og følgelig smelter det faste stof ved en meget lavere temperatur.
Vandopløselighed
-Vandfri form: 1212 g / L ved 20 ºC.
-Tetrahydratform: 1290 g / l ved 20 ºC.
Vandet i krystallerne øger næppe saltets opløselighed.
Opløselighed i organiske opløsningsmidler
-I ethanol, 51,42 g / 100 g ved 20 ° C.
-I methanol, 134 g / 100 g ved 10 ° C.
-I acetone, 168 g / 100 g ved 20 ° C.
Aciditet (pKa)
6,0
Massefylde
2,5 g / cm 3 ved 25 ° C (tetrahydrat).
nedbrydning
Når calciumnitrat opvarmes til glødelampe, nedbrydes det til calciumoxid, nitrogenoxid og ilt.
Reaktiv profil
Det er et stærkt oxidationsmiddel, men det er ikke brændbart. Fremskynder antændelsen af brændbare materialer. Opdelingen af calciumnitrat i fine partikler letter dens eksplosion, når forbindelsen udsættes for langvarig brand.
Blandinger med alkylestere bliver eksplosive ved oprindelse af alkylnitratestere. 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. Desuden syrner det ikke jord, fordi dets ioner ikke kan hydrolyseres markant.
Blanding af det med gødning, der indeholder fosfor eller sulfat, bør undgås for at undgå dannelse af uopløselige salte. På grund af dets hygroskopicitet skal det opbevares i et tørt og køligt miljø.
Dets anvendelse har en fordel i forhold til brugen af ammoniumnitrat som gødning. Selvom sidstnævnte forbindelse bidrager nitrogen til planter, forstyrrer den calciumabsorptionen, hvilket kan føre til calciummangel i planter.
Calcium bidrager til vedligeholdelse af plantens cellevægsstruktur. I nærvær af en calciummangel viser det voksende væv fra planter, såsom rodspidser, unge blade og skudspidser, ofte forvrænget vækst.
Nedsat ammoniak
Calciumnitrat reducerer ophobningen af flygtige fedtsyrer og phenolforbindelser, fytotoksisk, der akkumuleres på grund af nedbrydning af sojabønne afgrøderester.
Der er desuden en tendens til, at calciumnitrat mindsker ammoniumkoncentrationen i jorden, hvilket øger brintbufferkapaciteten.
Beton
Calciumnitrat bruges til at reducere indstillingstiden for beton. Dette produceres ved frembringelse af calciumhydroxid, måske gennem en dobbelt forskydningsreaktion.
Derudover inducerer calciumnitrat dannelsen af jernhydroxidforbindelsen, hvis beskyttende virkning på beton reducerer dens korrosion. Det vil sige, at det tilstedeværende jern kan reagere med de grundlæggende komponenter i beton, såsom calciumhydroxid i sig selv.
Kalciumnitrat reducerer indstillingstiden såvel som betonens modstand, hvortil vulkanaske er tilføjet. For at undersøge effekten af tilsætning af calciumnitrat til beton er der anvendt stigende koncentrationer af calciumnitrat mellem 2% og 10%.
Et større fald i indstillingstiden er blevet observeret såvel som en stigning i betonstyrken, efterhånden som calciumnitratkoncentrationen steg op til 10%.
Kloak- eller spildevandsrensning
Calciumnitrat bruges til at reducere dårlig lugt fra spildevand ved at reducere dannelsen af hydrogensulfid. Derudover forbruges det organiske stof, der skaber anaerobe forhold, hvilket gør det vanskeligt for mange biologiske arter at overleve.
Forberedelse af kolde komprimeringer
Calciumnitrattetrahydrat er en endoterm forbindelse, det vil sige det har evnen til at absorbere varme fra det omgivende miljø. Dette frembringer en afkøling af de organer, der kommer i kontakt med beholderne, der indeholder det.
Kompresserne øger deres temperatur, og for at regenerere dem er det nok at placere dem i en fryser
Latex-koagulation
Calciumnitrat bruges i latexkoagulationsfasen. Det er en del af nedsænkningsopløsningen, og når den kommer i kontakt med opløsningen, der indeholder latexen, bryder den stabilisering og får den til at koagulere.
Varmeoverførsel og opbevaring
Den binære blanding af smeltede nitratsalte, herunder calcium med andre nitrater, bruges i stedet for termisk olie i solenergianlæg til varmeoverførsel og opbevaring.
Ansøgningsformer
-Calciumnitrat påføres blandet med jorden i en koncentration på 1,59 kg pr. 30,48 m 2 med passende vanding. Calciumnitrat opløses i vand, hvilket tillader det at det absorberes af plantens rødder. I hydroponiske afgrøder opløses det i det voksende vand.
-Calciumnitrat bruges også i form af en spray til sprøjtning af blade og blomster, hvilket er en effektiv behandling til forebyggelse af rådne af tomatblomsten, korkfarven og den bitre pit af æble.
-En mængde calciumnitrat tilsættes til den betondannende blanding (cement, sand, sten og vand), og den effekt, dets tilsætning har på betonens specifikke egenskaber, bestemmes; såsom indstilling af hastighed og styrke.
-Calciumnitrat tilsættes i en passende koncentration for at reducere dårlig lugt fra spildevand eller spildevand til et niveau, som lugt er tålelig for mennesker.
Referencer
- Bonnie L. Grant. (2019). Kalsiumnitratgødning - Hvad gør kalsiumnitrat til planter. Gendannes fra: gardeningknowhow.com
- Farquharson, BF, Vroney, RP, Beauchamp, EG og Vyn, TJ (1990). Anvendelse af calciumnitrat til at reducere fytotoksinakkumulering under nedbrydning af kropsrester. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
- Ogunbode, EB og Hassan, IO (2011). Effekt af tilsætning af calciumnitrat på de selektive egenskaber hos beton, der indeholder vulkansk aske. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
- Wikipedia. (2019). Calciumnitrat. Gendannet fra: en.wikipedia.org
- Shiqi Dong & col. (2018). Stålkorrosionsinhibering med calciumnitrat i halogenberigede kompletteringsfluidumiljøer. npj Materialer Nedbrydningsvolumen 2, Artikelnummer: 32.
- Emaginationz Technologies. (2019). Specifikationer for calciumnitrat. Gendannes fra: direct2farmer.com
- Pubchem. (2019). Calciumnitrat. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov