- Struktur av kalsiumnitrat
- Fysiske og kjemiske egenskaper
- Kjemiske navn
- Molekylær formel
- Molekylær vekt
- Fysisk utseende
- Kokepunkt
- Smeltepunkt
- Vannløselighet
- Løselighet i organiske løsningsmidler
- Aciditet (pKa)
- tetthet
- dekomponering
- Reaktiv profil
- applikasjoner
- jordbruk
- Nedsatt ammoniakk
- Betong
- Kloakk eller avløpsrensing
- Forberedelse av kalde komprimeringer
- Latex-koagulasjon
- Varmeoverføring og lagring
- Søknadsformer
- referanser
Den kalsiumnitrat er en tertiær uorganisk salt som har den kjemiske formel Ca (NO 3 ) 2 . Fra formelen er det kjent at det faste stoffet er sammensatt av Ca 2+ og NO 3 - ioner i forholdet 1: 2. Derfor er det en forbindelse av rent ionisk natur.
En av dens egenskaper er dens oksiderende karakter på grunn av nitratanionen. Det er ikke brennbart, det vil si at det ikke brenner ved høye temperaturer. Å være ikke-brennbar, det representerer et trygt fast stoff å håndtere uten mye omsorg; det kan imidlertid fremskynde tenningen av brennbare materialer.
Fast kalsiumnitrat. Kilde: Ondřej Mangl, fra Wikimedia Commons
Dets utseende består av et kornet fast stoff, som har en hvit eller lysegrå farge (øvre bilde). Det kan være vannfritt eller tetrahydrat, Ca (NO 3 ) 2 · 4H 2 O. Det er meget oppløselig i vann, metanol og aceton.
Kalsiumnitrat har blitt mye brukt som gjødsel, da det beveger seg lett i fuktig jord, og blir raskt absorbert av planterøtter. Det leverer to viktige elementer for plantenæring og vekst: nitrogen og kalsium.
Nitrogen er et av de tre essensielle elementene for utvikling av planter (N, P og K), det er viktig i syntesen av proteiner. I mellomtiden er kalsium nødvendig for å opprettholde strukturen på celleveggen til planter. Av denne grunn brukes Ca (NO 3 ) 2 mye i hager.
På den annen side har dette saltet giftige virkninger, spesielt ved direkte kontakt med huden og øynene, samt ved innånding av støvet. I tillegg kan den spaltes ved oppvarming.
Struktur av kalsiumnitrat
Ioner med kalsiumnitrat. Kilde: Я.HarDNox på ru.wikipedia, fra Wikimedia Commons
Det øvre bildet viser strukturen til Ca (NO 3 ) 2 i en kule- og stolpe-modell. Her er det imidlertid en feil: antas eksistensen av Ca-O-kovalente bindinger, noe som strider mot deres ioniske karakter. For å tydeliggjøre dette, er interaksjonene virkelig av den elektrostatiske typen.
Ca 2+ -kationen er omgitt av to NO 3- anioner - i henhold til deres proporsjoner i krystallen. Derfor dominerer nitrogen i form av nitrat i den krystallinske strukturen.
Ionene er gruppert på en slik måte at de etablerer en konfigurasjon hvis minste uttrykk er enhetscellen; som for vannfri salt er kubikk. Med andre ord, fra terninger som inneholder 1: 2-forholdet for disse ionene, reproduseres hele krystallen.
På den annen side, tetrahydratet salt, Ca (NO 3 ) 2 · 4H to O, har fire vannmolekyler for hvert sett av NO 3 - Ca 2+ NO 3 - . Dette modifiserer krystallstrukturen og deformerer den til en monoklinisk enhetscelle.
Derfor forventes krystallene for både de vannfrie og tetrahydrat-saltene å være forskjellige; forskjeller som kan bestemmes i deres fysiske egenskaper, for eksempel smeltepunkter.
Fysiske og kjemiske egenskaper
Kjemiske navn
-Kalsiumnitrat
-Kalsiumdinitrat
-Nitrocalcite
-Norsk saltpeter og limesaltpetro.
Molekylær formel
Ca (NO 3 ) 2 , eller kan 2 O 6
Molekylær vekt
Vannfri 164,088 g / mol og tetrahydrat 236,15 g / mol. Legg merke til effekten av vann på molekylvekten, og det kan ikke overses når du veier det.
Fysisk utseende
Hvitt eller lys grått fast stoff eller granuler. Kubiske hvite krystaller eller deliquescent korn; det vil si at de tar opp fuktighet til det punktet de løses opp som et resultat av deres høye løselighet.
Kokepunkt
Den vannfrie formen brytes ned ved oppvarming til en temperatur som forhindrer bestemmelse av kokepunktet; mens tetrahydratformen av saltet har et kokepunkt på 132 ºC (270 ºF, 405 K).
Smeltepunkt
-Nettfri form: 561 ° C til 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).
-Tetrahydratform: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).
Dette viser hvordan vannmolekyler forstyrrer elektrostatisk interaksjon mellom Ca 2+ og NO 3 - inne i krystaller; og følgelig smelter det faste stoffet ved en mye lavere temperatur.
Vannløselighet
-Vannfri form: 1212 g / L ved 20 ºC.
-Tetrahydratform: 1290 g / L ved 20 ºC.
Vannet i krystallene øker neppe saltets løselighet.
Løselighet i organiske løsningsmidler
-I etanol, 51,42 g / 100 g ved 20 ºC.
-I metanol, 134 g / 100 g ved 10 ºC.
-I aceton, 168 g / 100 g ved 20 ºC.
Aciditet (pKa)
6.0
tetthet
2,5 g / cm 3 ved 25 ° C (tetrahydrat).
dekomponering
Når kalsiumnitrat varmes opp til glødelengde, brytes det ned til kalsiumoksyd, nitrogenoksid og oksygen.
Reaktiv profil
Det er et sterkt oksidasjonsmiddel, men det er ikke brennbart. Akselererer antennelsen av brennbare materialer. Delingen av kalsiumnitrat i fine partikler letter eksplosjonen når forbindelsen blir utsatt for langvarig brann.
Blandinger med alkylestere blir eksplosive ved opprinnelse av alkylnitratestere. Kombinasjonen av kalsiumnitrat med fosfor, tinn (II) klorid eller annet reduksjonsmiddel kan reagere eksplosivt.
applikasjoner
jordbruk
Det brukes i avlinger som en kilde til nitrogen og kalsium. Kalsiumnitrat er veldig løselig i vann og absorberes lett av plantenes røtter. Videre surgjør den ikke jordsmonn fordi ionene derav ikke kan hydrolyseres betydelig.
Blanding med gjødsel som inneholder fosfor eller sulfat bør unngås for å unngå dannelse av uoppløselige salter. På grunn av hygroskopisiteten, må den oppbevares i et tørt og kjølig miljø.
Bruken har en fordel i forhold til bruken av ammoniumnitrat som gjødsel. Selv om sistnevnte forbindelse bidrar med nitrogen til planter, forstyrrer den kalsiumabsorpsjonen, noe som kan føre til kalsiummangel i planter.
Kalsium bidrar til vedlikehold av celleveggstrukturen til planter. I nærvær av kalsiummangel viser det voksende vevet fra planter, for eksempel rotspisser, unge blader og skuddspisser, ofte forvrengt vekst.
Nedsatt ammoniakk
Kalsiumnitrat reduserer akkumulering av flyktige fettsyrer og fenolforbindelser, fytotoksisk som akkumuleres fra nedbrytningen av soyabønnerester.
Videre er det en tendens til at kalsiumnitrat reduserer ammoniumkonsentrasjonen i jorden, noe som øker hydrogenbufferkapasiteten.
Betong
Kalsiumnitrat brukes for å redusere innstillingstiden for betong. Dette produseres ved generering av kalsiumhydroksyd, kanskje gjennom en dobbel forskyvningsreaksjon.
I tillegg induserer kalsiumnitrat generering av jernhydroksydforbindelsen, hvis beskyttende virkning på betong reduserer korrosjonen. Det vil si at jernet som er til stede, kan reagere med de grunnleggende komponentene i betong, for eksempel kalsiumhydroksyd.
Kalsiumnitrat reduserer innstillingstiden, så vel som motstanden til betongen, som vulkansk aske er lagt til. For å studere effekten av å tilsette kalsiumnitrat til betong, har økende konsentrasjoner av kalsiumnitrat blitt brukt, mellom 2% og 10%.
En større reduksjon i innstillingstiden har blitt observert, samt en økning i betongstyrken etter hvert som kalsiumnitratkonsentrasjonen økte opp til 10%.
Kloakk eller avløpsrensing
Kalsiumnitrat brukes til å redusere dårlig lukt fra kloakk ved å redusere genereringen av hydrogensulfid. I tillegg forbrukes det organiske stoffet som gir anaerobe forhold, noe som gjør det vanskelig for mange biologiske arter å overleve.
Forberedelse av kalde komprimeringer
Kalsiumnitrattetrahydrat er en endoterm forbindelse, det vil si at den har evnen til å absorbere varme fra omgivelsene. Dette gir en avkjøling av kroppene som kommer i kontakt med beholderne som inneholder den.
Kompressene øker temperaturen, og for å regenerere dem er det nok å plassere dem i en fryser
Latex-koagulasjon
Kalsiumnitrat brukes i latekskoagulasjonsfasen. Det er en del av nedsenkingsløsningen, og når den kommer i kontakt med løsningen som inneholder latexen, bryter den stabiliseringen og får den til å koagulere.
Varmeoverføring og lagring
Den binære blandingen av smeltet nitratsalter, inkludert kalsium med andre nitrater, brukes i stedet for termisk olje i solenergikraftverk for varmeoverføring og lagring.
Søknadsformer
-Kalsiumnitrat påføres blandet med jorden i en konsentrasjon på 1,59 kg per 30,48 m 2 , med tilstrekkelig vanning. Kalsiumnitrat blir solubilisert i vann, slik at det kan tas opp av plantens røtter. I hydroponiske avlinger løses det opp i det voksende vannet.
-Kalsiumnitrat brukes også i form av en spray for å spraye bladene og blomstene, og er en effektiv behandling i forebygging av rotting av tomatblomsten, korkflekken og det bitre hullet i eplet.
-En mengde kalsiumnitrat tilsettes til den betongdannende blandingen (sement, sand, steiner og vann), og effekten som tilsetningen har på betongens spesifikke egenskaper bestemmes; som å stille inn hastighet og styrke.
-Kalsiumnitrat tilsettes i en tilstrekkelig konsentrasjon for å redusere den dårlige lukten av kloakk eller avløpsvann, til et nivå som luktene er tålelig for mennesker.
referanser
- Bonnie L. Grant. (2019). Kalsiumnitratgjødsel - Hva gjør kalsiumnitrat for planter. Gjenopprettet fra: gardeningknowhow.com
- Farquharson, BF, Vroney, RP, Beauchamp, EG og Vyn, TJ (1990). Bruken av kalsiumnitrat for å redusere fytotoksinakkumulering under nedbrytning av korpsrester. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
- Ogunbode, EB og Hassan, IO (2011). Effekt av tilsetning av kalsiumnitrat på selektive egenskaper til betong som inneholder vulkansk aske. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
- Wikipedia. (2019). Kalsiumnitrat. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
- Shiqi Dong & col. (2018). Stålkorrosjonsinhibering av kalsiumnitrat i halogenidanrikede kompletteringsvæskemiljøer. npj Materialer Nedbrytningsvolum 2, Artikkelnummer: 32.
- Emaginationz Technologies. (2019). Spesifikasjoner for kalsiumnitrat. Gjenopprettet fra: direct2farmer.com
- Pubchem. (2019). Kalsiumnitrat. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov