КАЛЦИЈУМ НИТРАТ (ЦА (НО3) 2): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА И УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Калцијум нитрат је терцијарна неорганска со која се хемијску формулу Ца (НО ₃ ) ₂ . Од свог формулу познато је да њен врст се састоји од Ца ²⁺ и НО ₃ ^- јона у 1 а: 2 односу. Стога је једињење чисто јонске природе.

Једно од његових својстава је оксидациони карактер услед нитратног аниона. Није запаљив, односно не гори на високим температурама. Будући да је незапаљив, представља сигурну чврстину за руковање без много неге; међутим, то може убрзати паљење запаљивих материјала.

Чврсти калцијум нитрат. Извор: Ондреј Мангл, из Викимедиа Цоммонс

Изглед се састоји од зрнате чврсте материје која има белу или светлосиву боју (горња слика). Може бити безводни или тетрахидратни, Ца (НО ₃ ) ₂ · 4Х ₂ О. Веома је растворљив у води, метанолу и ацетону.

Калцијум нитрат се широко користи као гнојиво, јер се лако креће по влажном тлу и брзо се апсорбује коријеном биљке. Обезбеђује два важна елемента за исхрану и раст биљака: азот и калцијум.

Азот је један од три суштинска елемента за развој биљака (Н, П и К), а битан је у синтези протеина. У међувремену, калцијум је неопходан за одржавање структуре ћелијског зида биљака. Из тог разлога се Ца (НО ₃ ) ₂ много користи у баштама.

Са друге стране, ова со има токсична дејства, нарочито директним контактом с кожом и очима, као и удисањем прашине. Поред тога, грејањем се може разградити.

Структура калцијум нитрата

Иони калцијум нитрата. Извор: А.ХарДНок на ру.википедиа, са Викимедиа Цоммонс

Горња слика приказује структуру Ца (НО ₃ ) ₂ у моделу сфера и шипки. Овде, међутим, постоји недостатак: претпоставља се постојање Ца-О ковалентних веза, што је у супротности са њиховим јонским карактером. Разјаснивши то, заиста су интеракције електростатичког типа.

Тхе Ца ²⁺ катјон је окружен са два НО ₃ ањона ^{- према} њиховим пропорцијама у кристалу. Због тога, азот преовлађује у облику нитрата у кристалној структури.

Јони су груписани тако да успостављају конфигурацију чији је минимални израз јединична ћелија; која је за безводну сол кубична. Другим речима, из коцкица које садрже однос 1: 2 за ове јоне репродукује се цео кристал.

С друге стране, тетрахидратед соли, Ца (НО ₃ ) ₂ · 4Х ₂ О, има четири молекуле воде за сваки сет НО ₃ ^- Ца ²⁺ НО ₃ ^- . Ово модификује кристалну структуру, претварајући је у моноклиничку ћелију јединице.

Због тога се очекује да се кристали и за безводну и за тетрахидратне соли разликују; разлике које се могу одредити у њиховим физичким својствима, нпр. талиште.

Физичка и хемијска својства

Хемијска имена

-Калцијум нитрат

-Цалцијум динитрат

-Нитрокалцит

- норвешка соља и лимесалтпетро.

Молекуларна формула

Ца (НО ₃ ) ₂ или могу ₂ О ₆

Молекуларна тежина

Безводни 164.088 г / мол и тетрахидратни 236.15 г / мол. Имајте на уму утицај воде на молекуларну тежину и не можете је занемарити приликом вагања.

Физичка присутност

Бела или светло сива чврста супстанца или грануле. Кубни бели кристали или сјајне грануле; то јест, апсорбују влагу до те мере да се раствара као резултат велике растворљивости.

Тачка кључања

Безводни облик се разграђује загревањем до температуре која спречава одређивање тачке кључања; док тетрахидратни облик соли има тачку кључања 132 ° Ц (270 ° Ф, 405К).

Тачка топљења

-Ахидратични облик: 561 ° Ц до 760 ммХг (1042 ° Ф, 834 К).

-Тетрахидратни облик: 42,7 ° Ц (109 ° Ф, 316 К).

Ово показује како молекули воде ометају електростатичке интеракције између Ца ²⁺ и НО ₃ ^{- унутар} кристала; и према томе, чврста супстанца се топи на знатно нижој температури.

Растворљивост у води

-Неводни облик: 1212 г / Л на 20 ° Ц.

-Тетрахидратни облик: 1290 г / Л на 20 ° Ц.

Вода у кристалима тешко повећава растворљивост соли.

Растворљивост у органским растварачима

-На етанолу, 51,42 г / 100 г на 20 ° Ц.

-На метанолу, 134 г / 100 г на 10 ° Ц.

-У ацетону, 168 г / 100 г на 20 ° Ц.

Киселост (пКа)

6.0

Густина

2,5 г / цм ³ при 25 ° Ц (тетрахидрата).

Декомпозиција

Када се калцијум нитрат загрева до жаруље, он се разлаже у калцијум оксид, азот оксид и кисеоник.

Реактивни профил

То је јако оксидирајуће средство, али није запаљиво. Убрзава паљење запаљивих материјала. Подела калцијумовог нитрата у ситне честице олакшава његову експлозију када је једињење изложено дуготрајној ватри.

Смеше са алкил естерима постају експлозивне настајући поријеклом алкил нитрата. Комбинација калцијумовог нитрата са фосфором, коситром (ИИ) хлоридом или другим редуктивним агенсом може реаговати експлозивно.

Апликације

Пољопривреда

Користи се у усевима као извор азота и калцијума. Калцијум нитрат је врло растворљив у води и лако га апсорбује корен биљака. Надаље, не закисели тла јер се њени иони не могу значајно хидролизирати.

Мешајући је са ђубривима која садрже фосфор или сулфат треба избегавати да се избегне стварање нерастворљивих соли. Због хигроскопности мора се чувати у сувом и хладном окружењу.

Његова употреба има предност у односу на употребу амонијум нитрата као ђубрива. Иако последње једињење доприноси азоту биљкама, омета апсорпцију калцијума, што може довести до недостатка калцијума у ​​биљкама.

Калцијум доприноси одржавању структуре ћелијских зидова биљака. У присуству недостатка калцијума, растућа ткива биљака, попут врхова корена, младог лишћа и врхова изданка, често показују искривљен раст.

Смањен амонијак

Калцијум нитрат смањује накупљање испарљивих масних киселина и фенолних једињења, фитотоксичних који се накупљају разградњом остатака усјева соје.

Поред тога, постоји тенденција калцијумовог нитрата да смањује концентрацију амонијака у земљишту, што повећава способност пуњења водоника.

Бетон

Калцијум нитрат се користи за смањење времена постављања бетона. Ово се ствара стварањем калцијумовог хидроксида, можда реакцијом двоструког премештања.

Поред тога, калцијум нитрат индукује стварање једињења гвожђе хидроксида, чије заштитно деловање на бетон смањује његову корозију. Односно, присутно гвожђе може да реагује са основним компонентама бетона, као што је сам калцијум хидроксид.

Калцијум нитрат смањује време постављања, као и отпорност бетона коме је додат вулкански пепео. Да би се проучио ефекат додавања калцијумовог нитрата бетону, коришћене су повећане концентрације калцијумовог нитрата, између 2% и 10%.

Примећено је веће смањење времена за постављање, као и повећање чврстоће бетона, јер се концентрација калцијумовог нитрата повећавала до 10%.

Канализација или третман отпадних вода

Калцијум нитрат се користи за смањење лоших мириса из канализације смањујући стварање водоник-сулфида. Поред тога, конзумира се органска материја која ствара анаеробне услове, што многим биолошким врстама отежава опстанак.

Припрема хладних компреса

Тетрахидрат калцијум нитрата је ендотермично једињење, односно има способност апсорпције топлоте из околне средине. Ово производи хлађење тела која долазе у контакт са посудама у којима се налазе.

Компресе повећавају њихову температуру, а за регенерацију довољно их је ставити у замрзивач

Латек коагулација

Калцијум нитрат се користи у фази коагулације латекса. Део је урањајућег раствора, а када дође у контакт са раствором који садржи латекс, он прекида његову стабилизацију и узрокује коагулацију.

Пренос и складиштење топлоте

Бинарна смеша растопљених соли нитрата, укључујући калцијум са другим нитратима, користи се уместо термалног уља у соларним електранама за пренос топлоте и складиштење.

Облици пријаве

-Калцијум-нитрат се наноси помешан са земљом у концентрацији 1,59 кг на 30,48 м ² , уз адекватно наводњавање. Калцијум нитрат се раствори у води, омогућавајући његову апсорпцију у коренима биљке. У хидропонским усевима се раствара у растућој води.

-Калцијум нитрат се такође користи у облику спреја за прскање лишћа и цвећа, што представља ефикасан третман за спречавање труљења цвета парадајза, флека од плуте и горке јабуке јабуке.

-Количина калцијумовог нитрата се додаје смеши која ствара бетон (цемент, песак, камење и вода) и одређује се утицај његовог додавања на специфична својства бетона; попут подешавања брзине и снаге.

-Калцијум нитрат се додаје у адекватној концентрацији да умањи лоше мирисе канализације или отпадних вода, до нивоа да су мириси подношљиви за људе.

Референце

1. Бонние Л. Грант. (2019). Калцијум нитратно ђубриво - шта ради калцијум нитрат за биљке. Опоравак од: гарденингкновхов.цом
2. Фаркухарсон, БФ, Вронеи, РП, Беауцхамп, ЕГ и Вин, ТЈ (1990). Употреба калцијумовог нитрата за смањење накупљања фитотоксина током разградње остатака корпуса. Цанадиан Јоурнал оф Соил Сциенце 70 (4): 723-726.
3. Огунбоде, ЕБ и Хассан, ИО (2011). Утицај додавања калцијумовог нитрата на селективна својства бетона који садржи вулкански пепео. Леонардо Елецтрониц Јоурнал оф Працтицес Тецхнологиес 19: 29-38.
4. Википедиа. (2019). Калцијум нитрат. Опоравак од: ен.википедиа.орг
5. Схики Донг и кол. (2018). Инхибиција корозије челика калцијум нитратом у флуидним окружењима обогаћеним халогенидом. нпј Обим деградације материјала 2, Број артикла: 32.
6. Емагинатионз Тецхнологиес. (2019). Спецификације калцијум нитрата. Опоравак од: дирецт2фармер.цом
7. ПубЦхем. (2019). Калцијум нитрат. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов