- Kalcija nitrāta struktūra
- Fizikālās un ķīmiskās īpašības
- Ķīmiskie nosaukumi
- Molekulārā formula
- Molekulārais svars
- Ārējais izskats
- Vārīšanās punkts
- Kušanas punkts
- Šķīdība ūdenī
- Šķīdība organiskos šķīdinātājos
- Skābums (pKa)
- Blīvums
- Sadalīšanās
- Reaktīvs profils
- Lietojumprogrammas
- zemkopība
- Samazināts amonjaks
- Betons
- Notekūdeņu vai notekūdeņu attīrīšana
- Auksto kompresu sagatavošana
- Lateksa koagulācija
- Siltuma pārvade un uzglabāšana
- Piemērošanas formas
- Atsauces
Kalcija nitrāts ir terciārā neorganisko sāļu, kam ir ķīmiskā formula Ca (NO 3 ) 2 . No tās formulu tas ir zināms, ka tā ciets sastāv no Ca 2+ un NO 3 - ions in a attiecības 1: 2. Tāpēc tas ir tīri jonu rakstura savienojums.
Viena no tā īpašībām ir tā oksidējošais raksturs, pateicoties nitrātu anjonam. Tas nav degošs, tas ir, tas nedeg augstā temperatūrā. Tā kā tas ir nedegošs, tas ir droša viela, ar kuru var rīkoties bez lielas aprūpes; tomēr tas var paātrināt degošu materiālu aizdegšanos.
Cietais kalcija nitrāts. Avots: Ondřej Mangl, no Wikimedia Commons
Tās izskatu veido granulēta cieta viela, kurai ir balta vai gaiši pelēka krāsa (augšējais attēls). Tas var būt bezūdens vai tetrahidrāts, Ca (NO 3 ) 2 · 4H 2 O. Tas labi šķīst ūdenī, metanolā un acetonā.
Kalcija nitrāts ir plaši izmantots kā mēslojums, jo tas viegli pārvietojas mitrā augsnē un ātri uzsūcas augu saknēs. Tas piegādā divus svarīgus elementus augu uzturā un augšanā: slāpekli un kalciju.
Slāpeklis ir viens no trim būtiskajiem elementiem augu (N, P un K) attīstībā, tas ir būtisks olbaltumvielu sintēzē. Tikmēr kalcijs ir nepieciešams, lai uzturētu augu šūnu sienas struktūru. Šī iemesla dēļ dārzos daudz izmanto Ca (NO 3 ) 2 .
No otras puses, šim sālim ir toksiskas darbības, īpaši tiešā saskarē ar ādu un acīm, kā arī ieelpojot tā putekļus. Turklāt to var sadalīt karsējot.
Kalcija nitrāta struktūra
Kalcija nitrāta joni. Avots: Я.HarDNox vietnē ru.wikipedia, no Wikimedia Commons
Augšējā attēlā parādīta Ca (NO 3 ) 2 struktūra sfērisko un joslu modelī. Tomēr šeit ir kāds defekts: tiek pieņemts, ka ir Ca-O kovalentās saites, kas ir pretrunā ar to jonu raksturu. Noskaidrojot to, tiešām mijiedarbībai ir elektrostatiska veida mijiedarbība.
Ca 2+ katjonu ieskauj divi NO 3 anjoni - pēc to proporcijām kristālā. Tāpēc kristāliskajā struktūrā nitrātu veidā dominē slāpeklis.
Joni ir sagrupēti tā, lai tie izveidotu konfigurāciju, kuras minimālā izteiksme ir vienības šūna; kas bezūdens sālim ir kubiskais. Citiem vārdiem sakot, no klucīšiem, kuros šiem joniem ir attiecība 1: 2, tiek atveidots viss kristāls.
No otras puses, tetrahidratētajā sālī Ca (NO 3 ) 2 · 4H 2 O ir četras ūdens molekulas katram NO 3 - Ca 2+ NO 3 - komplektam . Tas maina kristāla struktūru, deformējot to par monokliniskas vienības elementu.
Tāpēc sagaidāms, ka gan bezūdens, gan tetrahidrāta sāļu kristāli būs atšķirīgi; atšķirības, kuras var noteikt to fizikālajās īpašībās, piemēram, kušanas punkti.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Ķīmiskie nosaukumi
-Kalcija nitrāts
-Kalcija dinitrāts
-Nitrokalcīts
-Norvēģijas sālskābele un limesaltpetro.
Molekulārā formula
Ca (NO 3 ) 2 vai CaN 2 O 6
Molekulārais svars
Bezūdens 164,088 g / mol un tetrahidrāts 236,15 g / mol. Ņemiet vērā ūdens ietekmi uz molekulmasu, un to nedrīkst aizmirst, sverot.
Ārējais izskats
Balta vai gaiši pelēka cieta viela vai granulas. Kubikbalti kristāli vai šķīstošas granulas; tas ir, tie absorbē mitrumu līdz tādai pakāpei, ka tie izšķīst, pateicoties augstajai šķīdībai.
Vārīšanās punkts
Bezūdens forma sadalās karsējot līdz temperatūrai, kas neļauj noteikt tā viršanas temperatūru; tā kā sāls tetrahidrāta formas viršanas temperatūra ir 132ºC (270ºF, 405K).
Kušanas punkts
- Bezūdens forma: no 561 ° C līdz 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).
-Tetrahidrāta forma: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).
Tas parāda, kā ūdens molekulas traucē elektrostatisko mijiedarbību starp Ca 2+ un NO 3 - kristālu iekšpusē; un līdz ar to cietā viela kūst daudz zemākā temperatūrā.
Šķīdība ūdenī
- Bezūdens forma: 1212 g / L 20 ° C temperatūrā.
-Tetrahidrāta forma: 1290 g / L pie 20 ºC.
Ūdens kristālos gandrīz nepalielina sāls šķīdību.
Šķīdība organiskos šķīdinātājos
-Etanolā, 51,42 g / 100 g 20 ° C temperatūrā.
-Metanolā, 134 g / 100 g pie 10 ºC.
-Acetonā 168 g / 100 g 20 ºC temperatūrā.
Skābums (pKa)
6.0
Blīvums
2,5 g / cm 3 25 ° C temperatūrā (tetrahidrāts).
Sadalīšanās
Kad kalcija nitrāts tiek uzkarsēts līdz kvēlspuldzei, tas sadalās kalcija oksīdā, slāpekļa oksīdā un skābeklī.
Reaktīvs profils
Tas ir spēcīgi oksidējošs līdzeklis, bet nav uzliesmojošs. Paātrina degošu materiālu aizdegšanos. Kalcija nitrāta sadalīšana smalkās daļiņās atvieglo tā eksploziju, kad savienojums ir pakļauts ilgstošai ugunij.
Maisījumi ar alkil esteriem kļūst sprādzienbīstami ar noteiktas izcelsmes alkilnitrāta esteriem. Kalcija nitrāta kombinācija ar fosforu, alvas (II) hlorīdu vai citu reducētāju var reaģēt eksplozīvi.
Lietojumprogrammas
zemkopība
To izmanto kultūrās kā slāpekļa un kalcija avotu. Kalcija nitrāts ļoti labi šķīst ūdenī un viegli uzsūcas augu saknēs. Turklāt tas neskābina augsni, jo tā jonus nevar ievērojami hidrolizēt.
Lai izvairītos no nešķīstošu sāļu veidošanās, jāizvairās no tā sajaukšanas ar fosforu vai sulfātu saturošiem mēslošanas līdzekļiem. Tā higroskopiskuma dēļ tas jāuzglabā sausā un vēsā vidē.
Tās izmantošanai ir priekšrocības salīdzinājumā ar amonija nitrāta izmantošanu kā mēslojumu. Kaut arī šis pēdējais savienojums veicina slāpekļa daudzumu augos, tas traucē kalcija uzsūkšanos, kas var izraisīt kalcija deficītu augos.
Kalcijs veicina augu šūnu sienas struktūras uzturēšanu. Kalcija deficīta gadījumā augošajos augu audos, piemēram, sakņu galos, jaunās lapās un dzinumu galos, augi bieži ir izkropļoti.
Samazināts amonjaks
Kalcija nitrāts samazina gaistošo taukskābju un fenola savienojumu uzkrāšanos, kas ir fitotoksiski un kas uzkrājas sojas pupu ražas atlieku sadalīšanās dēļ.
Turklāt ir tendence, ka kalcija nitrātam samazinās amonija koncentrācija augsnē, kas palielina ūdeņraža buferizācijas spēju.
Betons
Kalcija nitrātu izmanto, lai samazinātu betona sacietēšanas laiku. To iegūst, ģenerējot kalcija hidroksīdu, iespējams, divkāršas pārvietošanas reakcijas rezultātā.
Turklāt kalcija nitrāts izraisa dzelzs hidroksīda savienojuma veidošanos, kura aizsargājošā iedarbība uz betonu samazina tā koroziju. Tas ir, esošais dzelzs var reaģēt ar betona pamata komponentiem, piemēram, pašu kalcija hidroksīdu.
Kalcija nitrāts samazina iestatīšanas laiku, kā arī betona, kam pievienoti vulkāniskie pelni, izturību. Lai pētītu kalcija nitrāta pievienošanas betonam efektu, tika izmantotas paaugstinātas kalcija nitrāta koncentrācijas no 2% līdz 10%.
Ir novērots lielāks samazināšanas laiks, kā arī betona stiprības palielināšanās, jo kalcija nitrāta koncentrācija palielinājās līdz 10%.
Notekūdeņu vai notekūdeņu attīrīšana
Kalcija nitrātu izmanto, lai samazinātu notekūdeņu slikto smaku, samazinot sērūdeņraža veidošanos. Turklāt tiek patērētas organiskās vielas, kas rada anaerobos apstākļus, kas daudzām bioloģiskajām sugām apgrūtina izdzīvošanu.
Auksto kompresu sagatavošana
Kalcija nitrāta tetrahidrāts ir endotermisks savienojums, tas ir, tas spēj absorbēt siltumu no apkārtējās vides. Tādējādi tiek atdzesēti korpusi, kas nonāk saskarē ar traukiem, kuros tas atrodas.
Kompreses palielina to temperatūru, un, lai tos reģenerētu, pietiek ar ievietošanu saldētavā
Lateksa koagulācija
Kalcija nitrāts tiek izmantots lateksa koagulācijas fāzē. Tas ir daļa no iegremdēšanas šķīduma, un, nonākot saskarē ar šķīdumu, kas satur lateksu, tas izjauc tā stabilizāciju un izraisa tā sarecēšanu.
Siltuma pārvade un uzglabāšana
Kausētu izkausētu nitrātu sāļu maisījums, ieskaitot kalciju ar citiem nitrātiem, tiek izmantots termiskās eļļas vietā saules spēkstacijās siltuma pārnešanai un uzglabāšanai.
Piemērošanas formas
-Kalcija nitrātu sajauc ar augsni ar koncentrāciju 1,59 kg uz 30,48 m 2 ar pietiekamu apūdeņošanu. Kalcija nitrāts tiek izšķīdināts ūdenī, ļaujot to absorbēt auga saknēm. Hidroponiskos kultūrās tas izšķīst augošajā ūdenī.
-Kalcija nitrātu izmanto arī aerosola veidā, lai izsmidzinātu lapas un ziedus, tas ir efektīvs līdzeklis tomātu zieda, korķa traipa un ābola rūgtās bedres puves novēršanai.
-Betona veidošanas maisījumam (cements, smiltis, akmeņi un ūdens) pievieno noteiktu daudzumu kalcija nitrāta un nosaka tā pievienošanas ietekmi uz betona īpašajām īpašībām; piemēram, ātruma un stipruma iestatīšana.
-Kalcija nitrāts tiek pievienots atbilstošā koncentrācijā, lai samazinātu notekūdeņu vai notekūdeņu slikto smaku līdz tādam līmenim, ka smakas ir pieļaujamas cilvēkiem.
Atsauces
- Bonija L. Granta. (2019. gads). Kalcija nitrāta mēslojums - ko kalcija nitrāts dara augiem. Atgūts no: gardeningknowhow.com
- Farquharson, BF, Vroney, RP, Beauchamp, EG un Vyn, TJ (1990). Kalcija nitrāta izmantošana, lai samazinātu fitotoksīna uzkrāšanos korpusa atlieku sadalīšanās laikā. Kanādas Augsnes zinātnes žurnāls 70 (4): 723–726.
- Ogunbode, EB un Hassan, IO (2011). Kalcija nitrāta pievienošanas ietekme uz betona, kas satur vulkāniskos pelnus, selektīvajām īpašībām. Leonardo elektroniskais žurnāls par prakses tehnoloģijām 19: 29-38.
- Wikipedia. (2019. gads). Kalcija nitrāts. Atgūts no: en.wikipedia.org
- Šiči Dong un kol. (2018). Tērauda korozijas kavēšana ar kalcija nitrāta palīdzību ar halogenīdiem bagātinātā šķidruma vidē. npj Materiāli noārdīšanās tilpums 2, artikula numurs: 32.
- Emaginationz Technologies. (2019. gads). Kalcija nitrāta specifikācijas. Atgūts no: direct2farmer.com
- PubChem. (2019. gads). Kalcija nitrāts. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov