Dusičnan vápenatý (Ca (NO3) 2) štruktúra, vlastnosti, použitia a aplikácie



dusičnan vápenatý je terciárna anorganická soľ, ktorej chemický vzorec je Ca (NO)3)2. Z jeho vzorca je známe, že jeho tuhá látka je tvorená iónmi Ca2+ a NO3- v pomere 1: 2. Preto je to zlúčenina čisto iónového charakteru.

Jednou z jeho vlastností je oxidačný charakter, vďaka dusičnanovému aniónu. Nie je horľavý, to znamená, že nehorí pri vysokých teplotách. Keďže je nehorľavý, predstavuje pevnú látku, s ktorou je možné zaobchádzať bez veľkej starostlivosti; môže však urýchliť vznietenie horľavých materiálov.

Jeho vzhľad pozostáva z granulovanej pevnej látky, ktorá má bielu alebo svetlosivú farbu (vrchný obrázok). Môže byť bezvodý alebo tetrahydratovaný, Ca (NO3)24H2Je veľmi rozpustný vo vode, metanole a acetóne.

Dusičnan vápenatý sa široko používa ako hnojivo, pretože sa ľahko pohybuje vo vlhkej pôde a je rýchlo absorbovaný koreňmi rastlín. Poskytuje dva dôležité prvky pre výživu a rast rastlín: dusík a vápnik.

Dusík je jedným z troch základných prvkov pre rozvoj rastlín (N, P a K), je nevyhnutný pri syntéze proteínov. Medzitým je vápnik nevyhnutný na udržanie štruktúry bunkovej steny rastlín. Z tohto dôvodu Ca (NO3)2 je určený pre záhrady.

Na druhej strane, táto soľ má toxické účinky, najmä priamym kontaktom s pokožkou a očami, ako aj vdýchnutím prachu. Okrem toho sa môže rozkladať zahrievaním.

index

  • 1 Štruktúra dusičnanu vápenatého
  • 2 Fyzikálne a chemické vlastnosti
    • 2.1 Chemické názvy
    • 2.2 Molekulový vzorec
    • 2.3 Molekulová hmotnosť
    • 2.4 Fyzický vzhľad
    • 2.5 Teplota varu
    • 2.6 Teplota topenia
    • 2.7 Rozpustnosť vo vode
    • 2.8 Rozpustnosť v organických rozpúšťadlách
    • 2.9 Kyslosť (pKa)
    • 2.10 Hustota
    • 2.11 Rozklad
    • 2.12 Reaktívny profil
  • 3 Použitie
    • 3.1 Poľnohospodárstvo
    • 3.2 Betón
    • 3.3 Úprava odpadových vôd alebo odpadových vôd
    • 3.4 Príprava studených obkladov
    • 3.5 Latexová koagulácia
    • 3.6 Prenos a skladovanie tepla
  • 4 Formuláre žiadostí
  • 5 Referencie

Štruktúra dusičnanu vápenatého

Štruktúra Ca (NO) je znázornená na obrázku vyššie3)2 v modeli guličiek a tyčí. Tu je však vada: predpokladá sa existencia kovalentných väzieb Ca-O, čo je v rozpore s jej iónovým charakterom. Objasnenie, že interakcie sú elektrostatického typu.

Katión Ca2+ je obklopený dvoma aniónmi NO3- podľa jeho pomerov v kryštáli. V kryštalickej štruktúre prevláda dusík vo forme dusičnanov.

Ióny sú zoskupené takým spôsobom, že vytvárajú konfiguráciu, ktorej minimálna expresia je jednotková bunka; ktorý je pre bezvodú soľ kubický. To znamená, že z kociek s pomerom 1: 2 pre tieto ióny sa kryštál reprodukuje úplne.

Na druhej strane, tetrahydratovaná soľ, Ca (NO)3)24H2Alebo má štyri molekuly vody na sadu NO3- Ca2+ NO3-. Toto modifikuje kryštálovú štruktúru a deformuje ju na monoklinickú bunku.

Preto sa očakáva, že kryštály pre obidve soli, bezvodé a tetrahydratované, budú odlišné; rozdiely, ktoré môžu byť stanovené v ich fyzikálnych vlastnostiach, napríklad teploty topenia.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Chemické názvy

-Dusičnan vápenatý

-Kalcium dinitrát

-Nitrocalcita

-Nórsky dusičnan a limesaltpetro.

Molekulový vzorec

Ca (NO3)2 alebo CaN2O6

Molekulová hmotnosť

Bezvodý 164,088 g / mol a tetrahydrát 236,15 g / mol. Všimnite si vplyv vody na molekulovú hmotnosť a pri jeho vážení sa nedá zanedbať.

Fyzický vzhľad

Pevné alebo granule biele alebo svetlosivé. Kubické biele kryštály alebo deliquescentné granule; to znamená, že absorbujú vlhkosť do takej miery, že sa rozpúšťajú kvôli ich vysokej rozpustnosti.

Teplota varu

Bezvodá forma sa rozkladá zahrievaním na teplotu, ktorá zabraňuje stanoveniu teploty varu; zatiaľ čo tetrahydratovaná forma soli má teplotu varu 132 ° C (405 K).

Teplota topenia

-Bezvodá forma: 561 ºC až 760 mmHg (1042 ºF, 834 K).

-Tetrahydratovaná forma: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).

To ukazuje, ako molekuly vody zasahujú do elektrostatických interakcií medzi Ca2+ a NO3- vnútri kryštálov; a následne sa tuhá látka topí pri oveľa nižšej teplote.

Rozpustnosť vo vode

-Bezvodá forma: 1212 g / l pri 20 ° C.

-Tetrahydratovaná forma: 1290 g / l pri 20 ° C.

Voda v kryštáloch sotva zvyšuje rozpustnosť soli.

Rozpustnosť v organických rozpúšťadlách

-V etanole 51,42 g / 100 g pri 20 ° C.

-V metanole, 134 g / 100 g pri 10 ° C.

-V acetóne, 168 g / 100 g pri 20 ° C.

Kyslosť (pKa)

6.0

hustota

2,5 g / cm3 pri teplote 25 ° C (tetrahydrát).

rozklad

Keď sa dusičnan vápenatý zahrieva na žeravenie, rozkladá sa na oxid vápenatý, oxidy dusíka a kyslík.

Reaktívny profil

Je to silne oxidačné činidlo, ale nie je horľavé. Urýchľuje vznietenie horľavých materiálov. Rozdelenie dusičnanu vápenatého na jemné častice uľahčuje jeho explóziu, keď je zlúčenina vystavená dlhodobému požiaru.

Zmesi s alkylestermi sa pri vzniku alkylnitrátových esterov stávajú výbušnými. Kombinácia dusičnanu vápenatého s fosforom, chloridom cínatým alebo iným redukčným činidlom môže reagovať explozívne.

aplikácie

poľnohospodárstva

Používa sa v kultúrach ako zdroj dusíka a vápnika. Dusičnan vápenatý je veľmi rozpustný vo vode a ľahko absorbovaný koreňmi rastlín. Okrem toho neokyslí pôdy, pretože ich ióny nemôžu výrazne hydrolyzovať.

Zabráňte miešaniu s hnojivami obsahujúcimi fosfor alebo sulfát, aby sa zabránilo tvorbe nerozpustných solí. V dôsledku svojej hygroskopickosti by sa mal skladovať v suchom a chladnom prostredí.

Jeho použitie má výhodu oproti použitiu dusičnanu amónneho ako hnojiva. Hoci táto posledná zlúčenina prispieva do rastlín dusíkom, interferuje s absorpciou vápnika, čo môže spôsobiť nedostatok vápnika v rastlinách..

Vápnik prispieva k udržaniu štruktúry bunkovej steny rastlín. V prítomnosti nedostatku vápnika, tkanivá tvoriace rastliny, ako sú špičky koreňov, mladé listy a špičky pukov, často vykazujú deformovaný rast.

Zníženie amónia

Dusičnan vápenatý znižuje akumuláciu prchavých mastných kyselín a fenolových, fytotoxických zlúčenín, ktoré sa akumulujú v dôsledku rozkladu zvyškov zo sójových plodín.

Okrem toho existuje tendencia dusičnanu vápenatého znižovať koncentráciu amoniaku v pôde, čo zvyšuje pufrovaciu kapacitu vodíka..

betón

Dusičnan vápenatý sa používa na zníženie času tuhnutia betónu. Toto je produkované tvorbou hydroxidu vápenatého, napríklad dvojitou vytesňovacou reakciou.

Okrem toho dusičnan vápenatý indukuje tvorbu zlúčeniny hydroxidu železa, ktorej ochranný účinok betónu znižuje jeho koróziu. To znamená, že prítomné železo môže reagovať so základnými zložkami betónu, ako je samotný hydroxid vápenatý.

Dusičnan vápenatý znižuje čas tuhnutia, ako aj pevnosť betónu, ku ktorému bol pridaný sopečný popol. Na zistenie vplyvu pridania dusičnanu vápenatého na betón sa použili zvyšujúce sa koncentrácie dusičnanu vápenatého v rozmedzí od 2% do 10%..

Pozoroval sa väčší pokles času tuhnutia, ako aj zvýšenie pevnosti betónu, keď sa koncentrácia dusičnanu vápenatého zvýšila na 10%..

Čistenie odpadových vôd alebo odpadových vôd

Dusičnan vápenatý sa používa na zníženie nepríjemných pachov z odpadových vôd znížením tvorby sírovodíka. Okrem toho sa spotrebuje organická hmota, ktorá vytvára anaeróbne podmienky, čo bráni prežitiu mnohých biologických druhov.

Príprava studených obkladov

Tetrahydrát dusičnanu vápenatého je endotermická zlúčenina, to znamená, že má schopnosť absorbovať teplo z okolitého prostredia. To vytvára chladenie telies, ktoré prichádzajú do styku s nádobami, ktoré ho obsahujú.

Obklady zvyšujú svoju teplotu a na ich regeneráciu stačí ich umiestniť do mrazničky

Latexová koagulácia

Dusičnan vápenatý sa používa v koagulačnej fáze latexu. Je súčasťou ponorného roztoku a keď príde do styku s roztokom obsahujúcim latex, rozbije jeho stabilizáciu a spôsobí jeho koaguláciu..

Prenos a skladovanie tepla

Binárna zmes roztavených dusičnanových solí, vrátane vápnika s inými dusičnanmi, sa používa namiesto tepelného oleja v solárnych elektrárňach na prenos a skladovanie tepla.

Formuláre žiadostí

-Aplikuje sa dusičnan vápenatý zmiešaný s pôdou v koncentrácii 1,59 kg na 30,48 m2, s adekvátnym zavlažovaním. Dusičnan vápenatý je rozpustený vo vode, čo umožňuje jeho absorpciu koreňmi rastliny. V hydroponických plodinách sa rozpúšťa v kultivačnej vode.

-Dusičnan vápenatý sa tiež používa vo forme spreja na striekanie listov a kvetov, pričom je účinnou liečbou pri prevencii hniloby paradajkového kvetu, korkovej škvrny a horkej jamy jablka..

-Do zmesi na tvárnenie betónu (cement, piesok, kamene a voda) sa pridáva množstvo dusičnanu vápenatého a určuje sa účinok jeho pridania na špecifické vlastnosti betónu; ako napríklad nastavenie rýchlosti a odporu.

-Dusičnan vápenatý sa pridáva vo vhodnej koncentrácii na zníženie zápachu z odpadových vôd alebo odpadových vôd na úroveň, ktorá je tolerovateľná pre ľudí..

referencie

  1. Bonnie L. Grant. (2019). Dusičnan vápenatý hnojivo - Čo robí dusičnan vápenatý robiť pre rastliny. Zdroj: gardeningknowhow.com
  2. Farquharson, B.F., Vroney, R.P., Beauchamp, E.G. a Vyn, T.J. (1990). Použitie dusičnanu vápenatého na zníženie akumulácie fytotoxínu počas rozkladu korpusových zvyškov. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
  3. Ogunbode, E. B. a Hassan, I.O. (2011). Vplyv pridania dusičnanu vápenatého na selektívne vlastnosti betónu obsahujúceho sopečný popol. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
  4. Wikipedia. (2019). Dusičnan vápenatý. Zdroj: en.wikipedia.org
  5. Shiqi Dong & col. (2018). Inhibícia korózie ocele dusičnanom vápenatým v prostredí dokončovacej kvapaliny obohatenej halogenidom. npj Materiály Degradačný objem 2, číslo výrobku: 32.
  6. Emaginationz Technologies. (2019). Špecifikácie dusičnanu vápenatého. Zdroj: direct2farmer.com
  7. PubChem. (2019). Dusičnan vápenatý. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov