Calciumnitraat (Ca (NO3) 2) structuur, eigenschappen, toepassingen en toepassingen



de calciumnitraat is een tertiair anorganisch zout waarvan de chemische formule Ca (NO) is3)2. Van zijn formule is bekend dat zijn vaste stof is samengesteld uit Ca-ionen2+ en NO3- in een verhouding van 1: 2. Daarom is het een verbinding van zuiver ionische aard.

Een van de eigenschappen is het oxiderende karakter, vanwege het nitraatanion. Het is niet brandbaar, dat wil zeggen, het brandt niet bij hoge temperaturen. Omdat het niet-brandbaar is, betekent het een solide veilige omgang zonder grote zorgvuldigheid; het kan echter de ontbranding van brandbare materialen versnellen.

Het uiterlijk bestaat uit korrelige vaste stof, die een witte of lichtgrijze kleur heeft (bovenste afbeelding). Het kan watervrij of tetrahydraat zijn, Ca (NO3)2· 4H2O. Het is zeer oplosbaar in water, methanol en aceton.

Calciumnitraat wordt veel gebruikt als meststof, omdat het zich gemakkelijk verplaatst in vochtige grond en snel wordt opgenomen door de wortels van planten. Het biedt twee belangrijke elementen voor de voeding en groei van planten: stikstof en calcium.

Stikstof is een van de drie essentiële elementen voor de ontwikkeling van planten (N, P en K), is essentieel in de synthese van eiwitten. Ondertussen is calcium noodzakelijk om de celwand van planten te behouden. Om deze reden Ca (NO3)2 het is veel bestemd voor de tuinen.

Aan de andere kant heeft dit zout giftige werkingen, vooral door direct contact met de huid en ogen, evenals door het inademen van stof. Bovendien kan het door verwarming worden ontbonden.

index

  • 1 Structuur van calciumnitraat
  • 2 Fysische en chemische eigenschappen
    • 2.1 Chemische namen
    • 2.2 Moleculaire formule
    • 2.3 Molecuulgewicht
    • 2.4 Fysieke verschijning
    • 2.5 Kookpunt
    • 2.6 Smeltpunt
    • 2.7 Oplosbaarheid in water
    • 2.8 Oplosbaarheid in organische oplosmiddelen
    • 2.9 Zuurgraad (pKa)
    • 2.10 Dichtheid
    • 2.11 Ontleding
    • 2.12 Reactief profiel
  • 3 Gebruik
    • 3.1 Landbouw
    • 3.2 Beton
    • 3.3 Behandeling van rioolwater of afvalwater
    • 3.4 Bereiding van koude kompressen
    • 3.5 Latex-coagulatie
    • 3.6 Warmteoverdracht en opslag
  • 4 Aanvraagformulieren
  • 5 Referenties

Structuur van calciumnitraat

De structuur van Ca (NO) wordt weergegeven in de bovenstaande afbeelding3)2 in een model van bollen en staven. Hier is echter een gebrek: het bestaan ​​van covalente Ca-O-bindingen wordt verondersteld, hetgeen in tegenspraak is met het ionische karakter ervan. Om dit te verduidelijken, zijn de interacties echt van het elektrostatische type.

Het kation Ca2+ is omgeven door twee NO-anionen3- volgens zijn verhoudingen in het kristal. De stikstof in de vorm van nitraat overheerst in de kristallijne structuur.

De ionen zijn op zo'n manier gegroepeerd dat ze een configuratie vormen waarvan de minimale expressie de eenheidscel is; die voor watervrij zout kubisch is. Dat wil zeggen dat uit kubussen die de verhouding 1: 2 voor deze ionen bevatten, het kristal volledig wordt gereproduceerd.

Aan de andere kant, het tetrahydraat zout, Ca (NO)3)2· 4H2Of, het heeft vier watermoleculen per set NO3- Ca2+ NO3-. Dit modificeert de kristalstructuur en vervormt deze in een monokliene eenheidscel.

Daarom wordt verwacht dat de kristallen voor beide zouten, het watervrije en het tetrahydraat, verschillend zullen zijn; verschillen die kunnen worden bepaald in hun fysieke eigenschappen, bijvoorbeeld de smeltpunten.

Fysische en chemische eigenschappen

Chemische namen

-Calciumnitraat

-Calcium dinitraat

-Nitrocalcita

-Noors nitraat en limesaltpetro.

Moleculaire formule

Ca (NO3)2 of CaN2O6

Moleculair gewicht

Watervrij 164.088 g / mol en tetrahydraat 236,15 g / mol. Let op het effect van water op het molecuulgewicht en kan niet worden verwaarloosd bij het uitvoeren van de respectieve weging.

Uiterlijke verschijning

Vaste stof of korrels wit of lichtgrijs. Kubieke witte kristallen of vervloeiende korrels; dat wil zeggen, ze absorberen vocht in een zodanige mate dat ze oplossen vanwege hun hoge oplosbaarheid.

Kookpunt

De watervrije vorm wordt ontleed door verhitting tot een temperatuur die verhindert dat het kookpunt ervan wordt bepaald; terwijl de tetrahydraatvorm van het zout een kookpunt heeft van 132 ° C (270 ° F, 405 K).

Smeltpunt

-Watervrije vorm: 561 ºC tot 760 mmHg (1042 ºF, 834 K).

-Getetrahydratiseerde vorm: 42,7 ºC (109 ºF, 316 K).

Dit toont hoe watermoleculen interfereren in de elektrostatische interacties tussen de Ca2+ en NO3- in de kristallen; en als gevolg daarvan smelt de vaste stof bij een veel lagere temperatuur.

Oplosbaarheid in water

-Watervrije vorm: 1212 g / l bij 20 ºC.

-Getraëhydrateerde vorm: 1290 g / l bij 20 ºC.

Het water in de kristallen verhoogt nauwelijks de oplosbaarheid van het zout.

Oplosbaarheid in organische oplosmiddelen

-In ethanol, 51,42 g / 100 g bij 20 ° C.

-In methanol, 134 g / 100 g bij 10 ºC.

-In aceton, 168 g / 100 g bij 20 ºC.

Zuurgraad (pKa)

6.0

dichtheid

2,5 g / cm3 bij 25 ° C (tetrahydraat).

ontleding

Wanneer calciumnitraat wordt verhit tot gloeiing, wordt het afgebroken tot calciumoxide, stikstofoxide en zuurstof.

Reactief profiel

Het is een sterk oxidatiemiddel, maar het is niet brandbaar. Versnelt de ontvlamming van brandbare materialen. De verdeling van calciumnitraat in fijne deeltjes vergemakkelijkt de explosie ervan wanneer de verbinding wordt blootgesteld aan langdurige brand.

Mengsels met alkylesters worden explosief bij het voortbrengen van de alkylnitraatesters. De combinatie van calciumnitraat met fosfor, tin (II) chloride of een ander reductiemiddel kan explosief reageren.

toepassingen

landbouw

Het wordt in gewassen gebruikt als een bron van stikstof en calcium. Calciumnitraat is zeer oplosbaar in water en wordt gemakkelijk opgenomen door de wortels van planten. Bovendien verzuurt het de bodem niet omdat hun ionen niet voldoende kunnen hydrolyseren.

Vermijd mengen met meststoffen die fosfor of sulfaat bevatten, om de vorming van onoplosbare zouten te voorkomen. Als gevolg van de hygroscopiciteit moet het worden bewaard in een droge en koele omgeving.

Het gebruik ervan heeft een voordeel ten opzichte van het gebruik van ammoniumnitraat als meststof. Hoewel deze laatste verbinding stikstof aan de planten bijdraagt, interfereert het met de absorptie van calcium, wat een tekort aan calcium in planten zou kunnen veroorzaken.

Calcium draagt ​​bij aan het onderhoud van de celwandstructuur van planten. In aanwezigheid van een calciumtekort vertonen de weefsels die de planten vormen, zoals de toppen van de wortels, de jonge bladeren en de toppen van de knoppen, vaak een verstoorde groei.

Afname van ammonium

Calciumnitraat vermindert de ophoping van vluchtige vetzuren en fenolachtige, fytotoxische verbindingen die zich ophopen als gevolg van de afbraak van residuen van sojabonen.

Bovendien is er een tendens dat calciumnitraat de ammoniumconcentratie in de bodem verlaagt, waardoor de buffercapaciteit van waterstof toeneemt.

beton

Calciumnitraat wordt gebruikt om de uithardingstijd van beton te verkorten. Dit wordt geproduceerd door de vorming van calciumhydroxide, misschien door een dubbele verplaatsingsreactie.

Bovendien induceert calciumnitraat de vorming van de ijzerhydroxideverbinding, waarvan de beschermende werking van het beton zijn corrosie vermindert. Dat wil zeggen, het aanwezige ijzer kan reageren met de basiscomponenten van het beton, zoals calciumhydroxide zelf.

Calciumnitraat vermindert de uithardingstijd, evenals de sterkte van het beton waaraan vulkanische as is toegevoegd. Om het effect van de toevoeging van calciumnitraat aan beton te bestuderen, zijn verhoogde concentraties calciumnitraat gebruikt, tussen 2% en 10%.

Er werd een grotere afname van de uithardingstijd waargenomen, evenals een toename van de betonsterkte toen de concentratie calciumnitraat steeg tot 10%.

Behandeling van afvalwater of afvalwater

Calciumnitraat wordt gebruikt om onaangename geuren van rioolwater te verminderen door de vorming van waterstofsulfide te verminderen. Bovendien wordt het organische materiaal dat anaerobe omstandigheden genereert geconsumeerd, wat het overleven van vele biologische soorten belemmert.

Bereiding van koude kompressen

Calciumnitraattetrahydraat is een endotherme verbinding, dat wil zeggen dat het de capaciteit heeft om warmte uit de omgeving te absorberen. Dit zorgt voor afkoeling van de lichamen die in contact komen met de containers waarin het zich bevindt.

De kompressen verhogen hun temperatuur en om ze te regenereren is het voldoende om ze in een vriezer te plaatsen

Latex coagulatie

Calciumnitraat wordt gebruikt in de coagulatiefase van latex. Het maakt deel uit van de onderdompelingsoplossing, en wanneer het in contact komt met de oplossing die de latex bevat, breekt het zijn stabilisatie en veroorzaakt het zijn coagulatie.

Warmteoverdracht en opslag

Het binaire mengsel van gesmolten nitraatzouten, inclusief calcium met andere nitraten, wordt gebruikt in plaats van thermische olie in zonne-energiecentrales voor de overdracht en opslag van warmte.

Aanvraagformulieren

-Calciumnitraat vermengd met de grond in een concentratie van 1,59 kg per 30,48 m wordt aangebracht2, met voldoende irrigatie. Calciumnitraat wordt oplosbaar gemaakt in water, waardoor het wordt opgenomen door de wortels van de plant. Bij hydroponische gewassen lost het op in het kweekwater.

-Calciumnitraat wordt ook gebruikt in de vorm van spray om de bladeren en bloemen te besproeien, als een effectieve behandeling ter voorkoming van de rotting van de tomatenbloem, de kurkvlek en de bittere pit van de appel.

-Een hoeveelheid calciumnitraat wordt toegevoegd aan het betonvormende mengsel (cement, zand, stenen en water), en het effect van de toevoeging ervan op de specifieke eigenschappen van het beton wordt bepaald; zoals het instellen van snelheid en weerstand.

-Calciumnitraat wordt in een geschikte concentratie toegevoegd om geuren uit afvalwater of afvalwater te verminderen, tot een niveau dat geuren aanvaardbaar zijn voor mensen.

referenties

  1. Bonnie L. Grant. (2019). Calcium Nitrate Fertilizer - Wat doet calciumnitraat voor planten. Teruggeplaatst van: gardeningknowhow.com
  2. Farquharson, B.F., Vroney, R.P., Beauchamp, E.G. en Vyn, T.J. (1990). Het gebruik van calciumnitraat om de fytotoxine-ophoping tijdens de afbraak van corp-residu te verminderen. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
  3. Ogunbode, E. B. en Hassan, I.O. (2011). Effect van toevoeging van calciumnitraat op selectieve eigenschappen van beton dat vulkanische as bevat. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
  4. Wikipedia. (2019). Calciumnitraat. Teruggeplaatst van: en.wikipedia.org
  5. Shiqi Dong & col. (2018). Staalcorrosieremming door calciumnitraat in met halogenide verrijkte afwerkingsvloeistoffen. npj Materialen Degradatie volume 2, Artikelnummer: 32.
  6. Emaginationz Technologies. (2019). Calciumnitraat specificaties. Teruggeplaatst van: direct2farmer.com
  7. PubChem. (2019). Calciumnitraat. Teruggeplaatst van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov