Kalsium nitrat (Ca (NO3) 2) struktur, sifat, kegunaan dan aplikasi

The kalsium nitrat adalah garam anorganik tersier yang formula kimianya ialah Ca (NO)₃)₂. Dari formulanya diketahui bahawa pepejalnya terdiri daripada Ca ion²⁺ dan TIDAK₃^- dalam nisbah 1: 2. Oleh itu, ia adalah sebatian sifat ionik murni.

Salah satu sifatnya adalah sifat pengoksidaannya, disebabkan oleh anion nitrat. Ia tidak terbakar, iaitu, ia tidak terbakar pada suhu tinggi. Sebagai tidak mudah terbakar, ia mewakili selamat yang kukuh untuk mengendalikan tanpa banyak penjagaan; Walau bagaimanapun, ia dapat mempercepat pencucuhan bahan mudah terbakar.

Penampilannya terdiri daripada pepejal berbutir, yang mempunyai warna kelabu putih atau terang (imej atas). Ia boleh menjadi anhydrous atau tetrahydrated, Ca (NO₃)₂· 4H₂O. Ia sangat larut dalam air, metanol dan aseton.

Kalsium nitrat telah digunakan secara meluas sebagai baja, kerana ia mudah bergerak di tanah lembab, dan cepat diserap oleh akar tumbuhan. Ia menyediakan dua elemen penting untuk pemakanan dan pertumbuhan tumbuhan: nitrogen dan kalsium.

Nitrogen adalah salah satu daripada tiga elemen penting untuk perkembangan tumbuhan (N, P dan K), penting dalam sintesis protein. Sementara itu, kalsium diperlukan untuk mengekalkan struktur dinding sel tumbuhan. Atas sebab ini Ca (NO₃)₂ ia ditakdirkan banyak ke taman-taman.

Sebaliknya, garam ini mempunyai tindakan toksik, terutamanya melalui sentuhan langsung dengan kulit dan mata, serta menghirup debunya. Di samping itu, ia boleh terurai dengan pemanasan.

Indeks

• 1 Struktur kalsium nitrat
• 2 Sifat fizikal dan kimia
  • 2.1 Nama kimia
  • 2.2 Rumus molekul
  • 2.3 Berat molekul
  • 2.4 Penampilan fizikal
  • 2.5 Titik didih
  • 2.6 Takat lebur
  • 2.7 Kelarutan dalam air
  • 2.8 Kelarutan dalam pelarut organik
  • 2.9 Keasidan (pKa)
  • 2.10 Ketumpatan
  • 2.11 Penguraian
  • 2.12 Profil reaktif
• 3 Kegunaan
  • 3.1 Pertanian
  • 3.2 Konkrit
  • 3.3 Rawatan kumbahan atau air kumbahan
  • 3.4 Penyediaan pemampat sejuk
  • 3.5 pembekuan lateks
  • 3.6 Pemindahan haba dan penyimpanan
• 4 Borang permohonan
• 5 Rujukan

Struktur kalsium nitrat

Struktur Ca (NO) ditunjukkan dalam imej di atas₃)₂ dalam model sfera dan bar. Di sini, terdapat kecacatan: kewujudan ikatan Ca-O kovalen diandaikan, yang bercanggah dengan sifat ioniknya. Menjelaskan ini, benar-benar interaksi adalah jenis elektrostatik.

Kation Ca²⁺ dikelilingi oleh dua anion NO₃^- menurut perkadarannya dalam kristal. Nitrat dalam bentuk nitrat mendominasi dalam struktur kristal.

Ion dikumpulkan sedemikian rupa sehingga mereka menubuhkan konfigurasi yang ungkapan minimum adalah sel unit; yang, untuk garam anhydrous, adalah kubik. Maksudnya, dari kiub yang mengandungi nisbah 1: 2 untuk ion-ion ini, kristal dihasilkan semula sepenuhnya.

Sebaliknya, garam tetrahydrated, Ca (NO)₃)₂· 4H₂Atau, ia mempunyai empat molekul air set NO₃^- Ca²⁺ TIDAK₃^-. Ini mengubah struktur kristal, mengubahnya menjadi sel unit monoklinik.

Oleh itu, diharapkan bahawa kristal untuk kedua-dua garam, yang anhidrat dan tetrahydrated, akan berbeza; perbezaan yang boleh ditentukan dalam sifat fizikal mereka, contohnya, titik lebur.

Sifat fizikal dan kimia

Nama kimia

-Kalsium nitrat

-Kalsium dinitrate

-Nitrocalcite

-Nitrat Norway dan limesaltpetro.

Formula molekul

Ca (NO₃)₂ atau CaN₂O₆

Berat molekul

Anhydrous 164,088 g / mol dan tetrahydrate 236.15 g / mol. Perhatikan kesan air pada berat molekul, dan tidak boleh diabaikan apabila melakukan beratnya masing-masing.

Penampilan fizikal

Pepejal atau butiran putih atau kelabu muda. Kristal putih padu atau granul deliquescent; iaitu, mereka menyerap kelembapan sehinggakan mereka dibubarkan kerana keterlarutannya yang tinggi.

Titik didih

Bentuk anhydrous diuraikan oleh pemanasan pada suhu yang menghalang penentuan titik didihnya; manakala garam tetrahydrated mempunyai titik didih 132 ° C (270 ° F, 405 K).

Titik lebur

-Borang tanpa air: 561 ºC hingga 760 mmHg (1042 ºF, 834 K).

-Borang Tetrahydrated: 42.7 ºC (109 ºF, 316 K).

Ini menunjukkan bagaimana molekul air campur tangan dalam interaksi elektrostatik antara Ca²⁺ dan TIDAK₃^- di dalam kristal; dan akibatnya, cair pepejal pada suhu yang jauh lebih rendah.

Kelarutan dalam air

-Bentuk tanpa air: 1212 g / L pada 20 ºC.

-Bentuk tetrahydrated: 1290 g / L pada 20ºC.

Air dalam kristal tidak dapat meningkatkan keterlarutan garam.

Kelarutan dalam pelarut organik

-Dalam etanol, 51.42 g / 100 g pada suhu 20 ºC.

-Dalam methanol, 134 g / 100 g pada 10ºC.

-Dalam aseton, 168 g / 100 g pada 20 ºC.

Keasidan (pKa)

6.0

Ketumpatan

2.5 g / cm³ pada 25 ° C (tetrahydrate).

Penguraian

Apabila kalsium nitrat dipanaskan pada incandescence, ia terurai kepada kalsium oksida, oksida nitrogen dan oksigen.

Profil reaktif

Ia adalah agen pengoksidaan yang kuat, tetapi ia tidak mudah terbakar. Mempercepat pencucuhan bahan mudah terbakar. Pembahagian kalsium nitrat ke dalam zarah halus memudahkan letupan apabila kompaun terdedah kepada kebakaran yang berpanjangan.

Campuran dengan ester alkil menjadi letupan apabila berasal ester alkil nitrat. Gabungan kalsium nitrat dengan fosforus, timah (II) klorida atau agen pengurangan yang lain, boleh bertindak balas secara meletup.

Kegunaan

Pertanian

Ia digunakan dalam tanaman sebagai sumber nitrogen dan kalsium. Kalsium nitrat sangat larut dalam air dan mudah diserap oleh akar tumbuhan. Di samping itu, ia tidak mengasalkan tanah kerana ionnya tidak dapat menghidrolisis dengan ketara.

Elakkan bercampur dengan baja yang mengandungi fosforus atau sulfat, untuk mengelakkan pembentukan garam tidak larut. Sebagai hasil daripada hygroscopicity, ia perlu disimpan dalam persekitaran yang kering dan sejuk.

Penggunaannya mempunyai kelebihan penggunaan ammonium nitrat sebagai baja. Walaupun sebatian terakhir ini menyumbang nitrogen ke tumbuhan, ia mengganggu penyerapan kalsium, yang boleh menghasilkan kekurangan kalsium dalam tumbuhan.

Kalsium menyumbang kepada penyelenggaraan struktur dinding sel tumbuhan. Dengan kehadiran kekurangan kalsium, tisu yang membentuk tumbuhan, seperti hujung akar, daun muda dan hujung tunas, sering menunjukkan pertumbuhan yang terdistorsi.

Kurangkan ammonium

Kalsium nitrat mengurangkan pengumpulan asid lemak yang tidak menentu dan sebatian phenolic, phytotoxic yang terkumpul akibat penguraian residu dari tanaman soya.

Di samping itu, terdapat kecenderungan untuk kalsium nitrat untuk mengurangkan kepekatan ammonium dalam tanah, yang meningkatkan kapasiti penyerapan hidrogen.

Konkrit

Kalsium nitrat digunakan untuk mengurangkan masa penetapan konkrit. Ini dihasilkan oleh penjanaan kalsium hidroksida, mungkin melalui tindak balas anjakan berganda.

Di samping itu, kalsium nitrat mendorong pengeluaran sebatian hidroksida besi, yang tindakan pelindung konkrit mengurangkan kakisannya. Iaitu, zat besi boleh bertindak balas dengan komponen asas konkrit, seperti kalsium hidroksida itu sendiri.

Kalsium nitrat mengurangkan masa penetapan, serta kekuatan konkrit, yang mana abu vulkanik ditambah. Untuk mengkaji kesan penambahan kalsium nitrat kepada konkrit, peningkatan kepekatan nitrat kalsium telah digunakan, antara 2% dan 10%.

Pengurangan masa penetapan yang lebih besar telah diperhatikan, serta peningkatan kekuatan konkrit kerana kepekatan nitrat kalsium meningkat sehingga 10%.

Rawatan kumbahan atau air kumbahan

Kalsium nitrat digunakan untuk mengurangkan bau yang tidak menyenangkan dari kumbahan dengan mengurangkan pembentukan hidrogen sulfida. Di samping itu, bahan organik yang menghasilkan keadaan anaerobik dimakan, yang menghalang kelangsungan hidup spesies biologi.

Menyediakan compresses sejuk

Kalsium nitrat tetrahidrat adalah sebatian endotermik, iaitu, ia mempunyai kapasiti untuk menyerap haba dari persekitaran sekitar. Ini menghasilkan penyejukan badan yang bersentuhan dengan bekas yang mengandunginya.

Memampatkan meningkatkan suhu mereka, dan untuk menjana semula mereka sudah cukup untuk meletakkan mereka dalam peti sejuk

Pembekuan lateks

Kalsium nitrat digunakan dalam fasa pembekuan susu getah. Ia adalah sebahagian daripada penyelesaian rendaman, dan apabila ia bersentuhan dengan penyelesaian yang mengandungi lateks, ia memecahkan penstabilan dan menyebabkan pembekuannya.

Pemindahan haba dan penyimpanan

Campuran nitrat garam nitrat cair, termasuk kalsium dengan nitrat lain, digunakan bukan minyak termal dalam loji janakuasa suria untuk pemindahan dan penyimpanan haba.

Borang permohonan

-Kalsium nitrat bercampur dengan tanah pada kepekatan 1.59 kg setiap 30.48 m digunakan², dengan pengairan yang mencukupi. Nitrat kalsium diselesaikan dalam air, membenarkan penyerapannya dengan akar tumbuhan. Dalam tanaman hidroponik ia larut dalam air kebudayaan.

-Kalsium nitrat juga digunakan dalam bentuk semburan untuk menyembur daun dan bunga, sebagai rawatan yang berkesan dalam pencegahan reput bunga tomato, noda cork dan lubang pahit epal.

-Satu kuantiti kalsium nitrat ditambah kepada campuran membentuk konkrit (simen, pasir, batu dan air), dan kesan penambahannya terhadap sifat khusus konkrit ditentukan; seperti menetapkan kelajuan dan rintangan.

-Kalsium nitrat ditambah pada kepekatan yang sesuai untuk mengurangkan bau dari kumbahan atau air kumbahan, ke tahap yang bau boleh diterima oleh orang.

Rujukan

1. Bonnie L. Grant. (2019). Baja Kalsium Nitrat - Apakah Kalsium Nitrat Adakah Untuk Tumbuhan. Diperolehi daripada: gardeningknowhow.com
2. Farquharson, B.F., Vroney, R.P., Beauchamp, E.G. dan Vyn, T.J. (1990). Penggunaan kalsium nitrat untuk mengurangkan pengumpulan phytotoxin semasa penguraian residu corp. Jurnal Kanada Sains Tanah 70 (4): 723-726.
3. Ogunbode, E. B. dan Hassan, I.O. (2011). Kesan penambahan kalsium nitrat pada sifat selektif konkrit yang mengandungi abu gunung berapi. Teknologi Jurnal Teknologi Praktik Leonardo 19: 29-38.
4. Wikipedia. (2019). Kalsium nitrat. Diperolehi daripada: en.wikipedia.org
5. Shiqi Dong & col. (2018). Perencatan karat besi oleh kalsium nitrat dalam persekitaran bendalir yang diperkayakan dengan halida. npj Bahan Degradasi kelantangan 2, Nombor artikel: 32.
6. Emaginationz Technologies. (2019). Spesifikasi Kalsium Nitrat. Diperolehi daripada: direct2farmer.com
7. PubChem. (2019). Kalsium nitrat. Diperolehi daripada: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov