Struktura, lastnosti, uporaba in uporaba kalcijevega nitrata (Ca (NO3) 2)



The kalcijev nitrat je terciarna anorganska sol, katere kemična formula je Ca (NO)3)2. Iz njegove formule je znano, da je njena trdna snov sestavljena iz Ca ionov2+ in NO3- v razmerju 1: 2. Zato je spojina izključno ionske narave.

Ena od njegovih lastnosti je oksidacijski značaj zaradi nitratnega aniona. Ni gorljiv, kar pomeni, da ne gori pri visokih temperaturah. Ker je negorljiv, predstavlja trdno, varno ravnanje brez velike pozornosti; lahko pa pospeši vžig gorljivih materialov.

Njegov videz je sestavljen iz zrnate trdne snovi, ki ima belo ali svetlo sivo barvo (zgornja slika). Lahko je brezvodna ali tetrahidratna, Ca (NO3)2· 4H2O. Je zelo topen v vodi, metanolu in acetonu.

Kalcijev nitrat se pogosto uporablja kot gnojilo, saj se z lahkoto premika v vlažnih tleh in ga korenine rastlin hitro absorbirajo. Zagotavlja dva pomembna elementa za prehrano in rast rastlin: dušik in kalcij.

Dušik je eden od treh bistvenih elementov za razvoj rastlin (N, P in K), ki je bistven za sintezo beljakovin. Medtem pa je kalcij potreben za vzdrževanje strukture celične stene rastlin. Iz tega razloga Ca (NO3)2 namenjena je veliko vrtovom.

Po drugi strani pa ima ta sol toksične učinke, zlasti z neposrednim stikom s kožo in očmi, kot tudi z vdihavanjem prahu. Poleg tega se lahko z ogrevanjem razgradi.

Indeks

  • 1 Struktura kalcijevega nitrata
  • 2 Fizikalne in kemijske lastnosti
    • 2.1 Kemična imena
    • 2.2 Molekularna formula
    • 2.3 Molekularna teža
    • 2.4 Fizični izgled
    • 2.5 Vrelišče
    • 2.6 Tališče
    • 2.7 Topnost v vodi
    • 2.8 Topnost v organskih topilih
    • 2.9 Kislost (pKa)
    • 2.10 Gostota
    • 2.11 Razgradnja
    • 2.12 Reaktivni profil
  • 3 Uporabe
    • 3.1 Kmetijstvo
    • 3.2 Beton
    • 3.3 Obdelava odplak ali odpadne vode
    • 3.4 Priprava hladnih oblog
    • 3.5 Koagulacija z lateksom
    • 3.6 Prenos in shranjevanje toplote
  • 4 Obrazci za prijavo
  • 5 Reference

Struktura kalcijevega nitrata

Struktura Ca (NO) je prikazana na zgornji sliki3)2 v modelu kroglic in palic. Pri tem pa obstaja napaka: predpostavlja se obstoj kovalentnih Ca-O vezi, kar je v nasprotju z njegovim ionskim značajem. Razjasnitev tega je res, da so interakcije elektrostatičnega tipa.

Kation Ca2+ je obdan z dvema NO anionoma3- glede na njegove deleže v kristalu. V kristalni strukturi prevladuje dušik v obliki nitrata.

Ioni so združeni na tak način, da vzpostavijo konfiguracijo, katere minimalni izraz je enojna celica; ki je za brezvodno sol kubična. To pomeni, da se od kock, ki vsebujejo razmerje 1: 2 za te ione, kristal v celoti reproducira.

Po drugi strani je tetrahidratna sol, Ca (NO)3)2· 4H2Ali ima štiri molekule vode na niz NO3- Ca2+ Št3-. To spremeni kristalno strukturo in jo deformira v monoklinsko celično celico.

Zato se pričakuje, da bodo kristali za obe soli, brezvodni in tetrahidratni, različni; razlike, ki jih je mogoče določiti glede na njihove fizikalne lastnosti, npr. tališča.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Kemična imena

-Kalcijev nitrat

-Kalcijev dinitrat

-Nitrokalcit

-Norveški nitrat in limesaltpetro.

Molekularna formula

Ca (NO3)2 ali CaN2O6

Molekularna teža

Brezvodni 164,088 g / mol in tetrahidrat 236,15 g / mol. Upoštevajte učinek vode na molekulsko maso in je ne smete zanemariti, ko opravite svoje tehtanje.

Fizični izgled

Trdna ali zrnata bela ali svetlo siva barva. Kubični beli kristali ali delcevalne granule; to pomeni, da absorbirajo vlago v tolikšni meri, da se raztopijo zaradi svoje visoke topnosti.

Vrelišče

Brezvodna oblika se razgradi s segrevanjem na temperaturo, ki preprečuje določanje njene vrelišča; medtem ko ima tetrahidratna oblika soli vrelišče 132 ° C (270 ° F, 405 K).

Tališče

-Brezvodna oblika: 561 ºC do 760 mmHg (1042 ºF, 834 K).

-Tetrahidrirana oblika: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).

To kaže, kako molekule vode motijo ​​elektrostatične interakcije med Ca2+ in NO3- v kristalih; in zato se trdna snov topi pri veliko nižji temperaturi.

Topnost v vodi

-Brezvodna oblika: 1212 g / L pri 20 ° C.

-Tetrahidrirana oblika: 1290 g / L pri 20 ° C.

Voda v kristalih težko poveča topnost soli.

Topnost v organskih topilih

-V etanolu je 51,42 g / 100 g pri 20 ° C.

-V metanolu je 134 g / 100 g pri 10 ° C.

-V acetonu 168 g / 100 g pri 20 ° C.

Kislost (pKa)

6,0

Gostota

2,5 g / cm3 pri 25 ° C (tetrahidrat).

Razgradnja

Ko se kalcijev nitrat segreje do žarjenja, se razgradi na kalcijev oksid, dušikov oksid in kisik.

Reaktivni profil

Je močno oksidacijsko sredstvo, vendar ni gorljivo. Pospešuje vžig gorljivih materialov. Delitev kalcijevega nitrata na drobne delce olajša njegovo eksplozijo, kadar je spojina izpostavljena dolgotrajnemu požaru.

Zmesi z alkil estri postanejo eksplozivni po nastanku alkil nitratnih estrov. Kombinacija kalcijevega nitrata s fosforjem, kositrovim (II) kloridom ali drugim reducentom lahko reagira eksplozivno.

Uporabe

Kmetijstvo

Uporablja se v pridelkih kot vir dušika in kalcija. Kalcijev nitrat je zelo topen v vodi in ga korenine rastlin enostavno absorbirajo. Poleg tega ne nakisuje tal, ker se njihovi ioni ne morejo znatno hidrolizirati.

Izogibajte se mešanju z gnojili, ki vsebujejo fosfor ali sulfat, da se izognete nastanku netopnih soli. Zaradi higroskopičnosti ga je treba shraniti v suhem in hladnem okolju.

Njegova uporaba ima prednost pred uporabo amonijevega nitrata kot gnojila. Čeprav ta zadnja spojina prispeva dušik k rastlinam, ovira absorpcijo kalcija, ki lahko povzroči pomanjkanje kalcija v rastlinah.

Kalcij prispeva k ohranjanju strukture celičnih sten rastlin. V prisotnosti pomanjkanja kalcija tkiva, ki tvorijo rastline, kot so konice korenin, mladi listi in konice popkov, pogosto kažejo izkrivljeno rast..

Zmanjšanje amonija

Kalcijev nitrat zmanjšuje kopičenje hlapnih maščobnih kislin in fenolnih fitotoksičnih spojin, ki se kopičijo zaradi razgradnje ostankov iz sojinih pridelkov.

Poleg tega obstaja težnja, da kalcijev nitrat zmanjša koncentracijo amonija v tleh, kar poveča pufersko zmogljivost vodika..

Beton

Kalcijev nitrat se uporablja za zmanjšanje časa vezanja betona. To nastane s tvorbo kalcijevega hidroksida, morda z dvojno reakcijo izpodrivanja.

Poleg tega kalcijev nitrat inducira tvorbo železove hidroksidne spojine, katere zaščitno delovanje betona zmanjšuje njegovo korozijo. To pomeni, da lahko prisotno železo reagira z osnovnimi komponentami betona, kot je sam kalcijev hidroksid.

Kalcijev nitrat zmanjšuje čas vezanja in trdnost betona, ki mu je bil dodan vulkanski pepel. Za preučevanje učinka dodajanja kalcijevega nitrata na beton so bile uporabljene naraščajoče koncentracije kalcijevega nitrata, med 2% in 10%..

Opazili smo večje zmanjšanje časa vezanja in povečali trdnost betona, saj se je koncentracija kalcijevega nitrata povečala do 10%..

Čiščenje odpadnih voda ali odpadnih voda

Kalcijev nitrat se uporablja za zmanjšanje neprijetnih vonjav iz odplak z zmanjšanjem nastanka vodikovega sulfida. Poleg tega se porabi organska snov, ki ustvarja anaerobne razmere, kar ovira preživetje mnogih bioloških vrst.

Priprava hladnih oblog

Kalcijev nitrat tetrahidrat je endotermna spojina, ki ima sposobnost absorbirati toploto iz okolice. To povzroči hlajenje teles, ki pridejo v stik z vsebniki, ki ga vsebujejo.

Obloge povečujejo temperaturo in jih regenerirajo dovolj, da jih postavite v zamrzovalnik

Koagulacija z lateksom

Kalcijev nitrat se uporablja v koagulacijski fazi lateksa. Je del potopne raztopine in ko pride v stik z raztopino, ki vsebuje lateks, prekine njeno stabilizacijo in povzroči njeno koagulacijo..

Prenos in shranjevanje toplote

Binarna mešanica staljenih nitratnih soli, vključno s kalcijem z drugimi nitrati, se namesto termičnega olja uporablja v sončnih elektrarnah za prenos in shranjevanje toplote..

Obrazci za prijavo

-Uporabi se kalcijev nitrat, pomešan z zemljo v koncentraciji 1,59 kg na 30,48 m2, z ustreznim namakanjem. Kalcijev nitrat se raztopi v vodi, kar omogoča njegovo absorpcijo v koreninah rastline. V hidroponskih rastlinah se raztopi v kulturi vode.

-Kalcijev nitrat se uporablja tudi v obliki pršila za razprševanje listov in cvetov, ki je učinkovito zdravljenje pri preprečevanju gnilobe cvetnega paradižnika, plutovinastega madeža in grenke jabolčne jabolke..

-V mešanico, ki tvori beton (cement, pesek, kamni in voda), dodamo količino kalcijevega nitrata in določimo učinek dodatka na specifične lastnosti betona; kot je nastavitev hitrosti in upora.

-Kalcijev nitrat se doda v ustrezni koncentraciji, da se zmanjšajo neprijetne vonjave iz odplak ali odpadne vode, do takšne mere, da so vonjave sprejemljive za ljudi..

Reference

  1. Bonnie L. Grant. (2019). Calcium Nitrate Fertilizer - Kaj kalcij nitrat storiti za rastline. Vzpostavljeno iz: gardeningknowhow.com
  2. Farquharson, B.F., Vroney, R.P., Beauchamp, E.G. in Vyn, T.J. (1990). Uporaba kalcijevega nitrata za zmanjšanje kopičenja fitotoksinov med razpadom korpskega ostanka. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
  3. Ogunbode, E. B. in Hassan, I.O. (2011). Vpliv dodajanja kalcijevega nitrata na selektivne lastnosti betona, ki vsebuje vulkanski pepel. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
  4. Wikipedija. (2019). Kalcijev nitrat. Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org
  5. Shiqi Dong & col. (2018). Zaviranje jekla proti koroziji s kalcijevim nitratom v okolju, ki je obogateno s halogenidi. npj Volumen materialov za razgradnjo 2, številka artikla: 32.
  6. Tehnologije Emaginationz. (2019). Specifikacije kalcijevega nitrata. Vzpostavljeno iz: direct2farmer.com
  7. PubChem. (2019). Kalcijev nitrat. Vzpostavljeno iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov