KALSIYUM NITRAT (CA (NO3) 2): YAPISI, ÖZELLIKLERI VE KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

Kalsiyum nitrat sahip olan bir üçüncü inorganik tuzdur kimyasal formülü Ca ( ₃ ) ₂ . Formülünden, katısının 1: 2 oranında Ca ²⁺ ve NO ₃ ^- iyonlarından oluştuğu bilinmektedir . Bu nedenle, tamamen iyonik yapıya sahip bir bileşiktir.

Nitrat anyonu nedeniyle oksitleyici özelliğidir. Yanıcı değildir yani yüksek sıcaklıklarda yanmaz. Yanıcı olmadığından, fazla özen gösterilmeden taşınması güvenli bir katıyı temsil eder; ancak yanıcı malzemelerin tutuşmasını hızlandırabilir.

Katı kalsiyum nitrat. Kaynak: Ondřej Mangl, Wikimedia Commons'tan

Görünümü, beyaz veya açık gri renge (üstteki resim) sahip granüler bir katıdan oluşur. Susuz veya tetrahidrat olabilir, Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O. Su, metanol ve asetonda çok çözünür.

Kalsiyum nitrat, nemli toprakta kolaylıkla hareket ettiği ve bitki kökleri tarafından hızla emildiği için gübre olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bitki beslenmesi ve büyümesi için iki önemli element sağlar: nitrojen ve kalsiyum.

Azot, bitkilerin (N, P ve K) gelişimi için üç temel unsurdan biridir, protein sentezinde esastır. Bu arada, bitkilerin hücre duvarlarının yapısını korumak için kalsiyum gereklidir. Bu nedenle Ca (NO ₃ ) ₂ bahçelerde çok kullanılır.

Öte yandan, bu tuzun özellikle deri ve gözlerle doğrudan temas etmenin yanı sıra tozunun solunması yoluyla toksik etkileri vardır. Ayrıca ısındığında ayrışabilir.

Kalsiyum nitratın yapısı

İyonlar kalsiyum nitrat. Kaynak: ru.wikipedia'da Я.HarDNox, Wikimedia Commons'tan

Üstteki resim, küre ve çubuk modelinde Ca (NO ₃ ) _2'nin yapısını göstermektedir . Ancak burada bir kusur vardır: Ca-O kovalent bağlarının varlığı varsayılır, bu da iyonik karakterleriyle çelişir. Bunu açıklığa kavuşturacak olursak, etkileşimler gerçekten elektrostatik tiptedir.

Ca ^{+ 2} katyon iki NO çevrilidir ₃ anyonlar ^- kristal paylarına göre yöntem. Bu nedenle, kristal yapıda nitrat şeklinde azot baskındır.

İyonlar, minimum ekspresyonu birim hücre olan bir konfigürasyon oluşturacak şekilde gruplandırılır; susuz tuz için kübiktir. Diğer bir deyişle, bu iyonlar için 1: 2 oranını içeren küplerden kristalin tamamı yeniden üretilir.

Öte yandan, tetrahidrat tuzu, Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O, her NO ₃ ^- Ca2 ⁺ NO ₃ ^- kümesi için dört su molekülüne sahiptir . Bu, kristal yapıyı değiştirerek onu bir monoklinik birim hücreye dönüştürür.

Bu nedenle, hem susuz hem de tetrahidrat tuzları için kristallerin farklı olması beklenir; fiziksel özelliklerinde belirlenebilen farklılıklar, örneğin erime noktaları.

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Kimyasal isimler

-Kalsiyum nitrat

-Kalsiyum dinitrat

-Nitrokalsit

-Norveç güherçile ve limesaltpetro.

Moleküler formül

Ca (NO ₃ ) ₂ veya CaN ₂ O ₆

Moleküler ağırlık

Susuz 164.088 g / mol ve tetrahidrat 236.15 g / mol. Suyun moleküler ağırlık üzerindeki etkisine dikkat edin ve tartılırken ihmal edilemez.

Fiziksel görünüş

Beyaz veya açık gri katı veya granüller. Kübik beyaz kristaller veya nem ile eriyen granüller; yani yüksek çözünürlüklerinden dolayı çözündükleri noktaya kadar nemi emerler.

Kaynama noktası

Susuz form ısıtıldığında kaynama noktasının belirlenmesini engelleyen bir sıcaklığa ayrışır; tuzun tetrahidrat formu ise 132ºC (270ºF, 405K) kaynama noktasına sahiptir.

Erime noktası

- Susuz form: 561 ° C ila 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).

-Tetrahidrat formu: 42.7 ° C (109 ° F, 316 K).

Bu, su moleküllerinin Ca2 ⁺ ve NO ₃ ^- içindeki kristaller arasındaki elektrostatik etkileşimlere nasıl müdahale ettiğini gösterir ; ve sonuç olarak katı çok daha düşük bir sıcaklıkta erir.

Su çözünürlüğü

Susuz form: 20 :C'de 1212 g / L.

-Tetrahidrat formu: 20 ° C'de 1290 g / L.

Kristallerdeki su, tuzun çözünürlüğünü neredeyse hiç arttırmaz.

Organik çözücülerde çözünürlük

-Etanolde, 51,42 g / 100 g, 20 ° C'de.

-Metanol içinde, 134 g / 100 g, 10 ° C'de.

-Asetonda, 20ºC'de 168 g / 100 g.

Asitlik (pKa)

6.0

Yoğunluk

2.5 g / cm ' ³ 25 ° C (tetrahidrat) de.

ayrışma

Kalsiyum nitrat akkor hale gelene kadar ısıtıldığında, kalsiyum oksit, nitrojen oksit ve oksijene ayrışır.

Reaktif profil

Kuvvetli oksitleyici bir ajandır ancak yanıcı değildir. Yanıcı malzemelerin tutuşmasını hızlandırır. Kalsiyum nitratın ince parçacıklara bölünmesi, bileşik uzun süreli ateşe maruz kaldığında patlamasını kolaylaştırır.

Alkil esterlerle karışımlar, alkil nitrat esterler oluşturarak patlayıcı hale gelir. Kalsiyum nitratın fosfor, kalay (II) klorür veya diğer indirgeyici maddelerle kombinasyonu patlayıcı bir şekilde reaksiyona girebilir.

Uygulamalar

tarım

Bitkilerde azot ve kalsiyum kaynağı olarak kullanılır. Kalsiyum nitrat suda çok çözünür ve bitki kökleri tarafından kolayca emilir. Ayrıca, iyonları önemli ölçüde hidrolize edilemediği için toprağı asitleştirmez.

Çözünmeyen tuzların oluşmasını önlemek için fosfor veya sülfat içeren gübrelerle karıştırmaktan kaçınılmalıdır. Higroskopik özelliğinden dolayı kuru ve serin ortamda depolanmalıdır.

Kullanımının gübre olarak amonyum nitrat kullanımına göre bir avantajı vardır. Son bileşiğin bitkilere nitrojen katkısı olmasına rağmen, bitkilerde kalsiyum eksikliğine yol açabilen kalsiyum emilimine müdahale eder.

Kalsiyum, bitkilerin hücre duvarı yapısının korunmasına katkıda bulunur. Kalsiyum eksikliği varlığında, bitkilerin kök uçları, genç yapraklar ve sürgün uçları gibi büyüyen dokuları genellikle bozuk büyüme gösterir.

Azalan amonyak

Kalsiyum nitrat uçucu yağ asitlerinin ve fenolik bileşiklerin birikimini azaltır, soya fasulyesi mahsulü artıklarının ayrışmasından biriken fitotoksiktir.

Ayrıca, kalsiyum nitratın topraktaki amonyum konsantrasyonunu azaltma eğilimi vardır, bu da hidrojen tamponlama kapasitesini artırır.

Somut

Betonun priz süresini kısaltmak için kalsiyum nitrat kullanılır. Bu, kalsiyum hidroksitin oluşturulmasıyla, belki de çift yer değiştirme reaksiyonuyla üretilir.

Ek olarak, kalsiyum nitrat, beton üzerindeki koruyucu etkisi korozyonunu azaltan demir hidroksit bileşiğinin oluşumunu tetikler. Yani, mevcut demir, kalsiyum hidroksitin kendisi gibi betonun temel bileşenleri ile reaksiyona girebilir.

Kalsiyum nitrat, volkanik kül ilave edilen betonun priz süresini ve direncini azaltır. Betona kalsiyum nitrat eklemenin etkisini incelemek için,% 2 ile% 10 arasında artan konsantrasyonlarda kalsiyum nitrat kullanılmıştır.

Priz süresinde daha büyük bir azalma ve kalsiyum nitrat konsantrasyonu% 10'a kadar yükseldikçe beton dayanımında artış gözlenmiştir.

Kanalizasyon veya atık su arıtma

Kalsiyum nitrat, hidrojen sülfit oluşumunu azaltarak kanalizasyondan gelen kötü kokuları azaltmak için kullanılır. Ek olarak, anaerobik koşulları oluşturan organik madde tüketilir ve bu da birçok biyolojik türün hayatta kalmasını zorlaştırır.

Soğuk kompreslerin hazırlanması

Kalsiyum nitrat tetrahidrat, endotermik bir bileşiktir, yani çevredeki ortamdan ısıyı emme özelliğine sahiptir. Bu, onu içeren kaplarla temas eden gövdelerin soğumasını sağlar.

Kompresler sıcaklıklarını yükseltirler ve tazelemek için bir dondurucuya koymak yeterlidir.

Lateks pıhtılaşması

Lateks pıhtılaşma aşamasında kalsiyum nitrat kullanılır. Daldırma çözeltisinin bir parçasıdır ve lateksi içeren çözelti ile temas ettiğinde stabilizasyonunu bozar ve pıhtılaşmasına neden olur.

Isı transferi ve depolama

Diğer nitratlarla kalsiyum dahil olmak üzere erimiş nitrat tuzlarının ikili karışımı, ısı transferi ve depolama için güneş enerjisi santrallerinde termal yağ yerine kullanılır.

Başvuru formları

-Kalsiyum nitrat 30.48 m başına 1.59 kg bir konsantrasyonda toprak ile karıştırılır uygulandığında ² yeterli sulama ile. Kalsiyum nitrat suda çözünür ve bitki kökleri tarafından emilmesine izin verir. Hidroponik mahsullerde büyüyen suda çözünür.

-Kalsiyum nitrat ayrıca yapraklara ve çiçeklere püskürtmek için sprey şeklinde kullanılır, domates çiçeği çürümesi, mantar lekesi ve elma acı çukurunun önlenmesinde etkili bir tedavi olarak kullanılır.

-Beton oluşturan karışıma (çimento, kum, taş ve su) bir miktar kalsiyum nitrat eklenir ve eklenmesinin betonun kendine has özellikleri üzerindeki etkisi belirlenir; hız ve gücü ayarlamak gibi.

-Kalsiyum nitrat, kanalizasyon veya atık suyun kötü kokularının insanlar tarafından tolere edilebilecek bir düzeye indirilmesi için yeterli konsantrasyonda eklenir.

Referanslar

1. Bonnie L. Grant. (2019). Kalsiyum Nitrat Gübre - Kalsiyum Nitrat Bitkiler İçin Ne Yapar? Gardeningknowhow.com'dan kurtarıldı
2. Farquharson, BF, Vroney, RP, Beauchamp, EG ve Vyn, TJ (1990). Korp artıklarının ayrışması sırasında fitotoksin birikimini azaltmak için kalsiyum nitrat kullanımı. Kanada Toprak Bilimi Dergisi 70 (4): 723-726.
3. Ogunbode, EB ve Hassan, IO (2011). Kalsiyum nitrat ilavesinin volkanik kül içeren betonun seçici özelliklerine etkisi. Leonardo Elektronik Uygulama Teknolojileri Dergisi 19: 29-38.
4. Vikipedi. (2019). Kalsiyum nitrat. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
5. Shiqi Dong ve col. (2018). Halide zenginleştirilmiş tamamlama sıvısı ortamlarında kalsiyum nitrat ile çelik korozyonu inhibisyonu. npj Malzemeler Bozunma cilt 2, Makale numarası: 32.
6. Emaginationz Teknolojileri. (2019). Kalsiyum Nitrat Özellikleri. Direkt2farmer.com adresinden kurtarıldı
7. PubChem. (2019). Kalsiyum nitrat. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov