KALSIUM NITRAT (CA (NO3) 2): STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAANNYA - KIMIA - 2025

The kalsium nitrat adalah garam bukan organik tinggi mempunyai yang formula kimia Ca (NO ₃ ) ₂ . Dari rumusnya diketahui bahawa pepejalnya terdiri daripada ^ion Ca2 ⁺ dan NO ₃ ^- dalam nisbah 1: 2. Oleh itu, ia adalah sebatian yang bersifat ionik semata-mata.

Salah satu sifatnya ialah sifat pengoksidaannya, kerana anion nitrat. Ia tidak mudah terbakar, iaitu tidak terbakar pada suhu tinggi. Tidak mudah terbakar, ia mewakili pepejal yang selamat untuk dikendalikan tanpa banyak penjagaan; namun, ia dapat mempercepat pencucuhan bahan mudah terbakar.

Kalsium nitrat pepejal. Sumber: Ondřej Mangl, dari Wikimedia Commons

Penampilannya terdiri daripada pepejal berbutir, yang mempunyai warna putih atau kelabu muda (gambar atas). Ia boleh menjadi anhidrat atau tetrahidrat, Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O. Sangat larut dalam air, metanol dan aseton.

Kalsium nitrat telah banyak digunakan sebagai baja, kerana mudah bergerak di tanah lembap, dan cepat diserap oleh akar tanaman. Ia membekalkan dua elemen penting untuk pemakanan dan pertumbuhan tumbuhan: nitrogen dan kalsium.

Nitrogen adalah salah satu daripada tiga elemen penting untuk pengembangan tumbuhan (N, P dan K), ia penting dalam sintesis protein. Sementara itu, kalsium diperlukan untuk mengekalkan struktur dinding sel tumbuhan. Atas sebab ini Ca (NO ₃ ) ₂ banyak digunakan di kebun.

Sebaliknya, garam ini mempunyai tindakan toksik, terutama dengan bersentuhan langsung dengan kulit dan mata, serta dengan menghirup habuknya. Di samping itu, ia dapat diuraikan dengan pemanasan.

Struktur kalsium nitrat

Ion kalsium nitrat. Sumber: Я.HarDNox di ru.wikipedia, dari Wikimedia Commons

Gambar atas menunjukkan struktur Ca (NO ₃ ) ₂ dalam model sfera dan palang. Di sini, bagaimanapun, ada kecacatan: kewujudan ikatan kovalen Ca-O dianggap, yang bertentangan dengan watak ionnya. Menjelaskan ini, sebenarnya interaksi adalah jenis elektrostatik.

Kation Ca ²⁺ dikelilingi oleh dua anion NO ₃ ^- mengikut perkadarannya dalam kristal. Oleh itu, nitrogen mendominasi dalam bentuk nitrat dalam struktur kristal.

Ion dikelompokkan sedemikian rupa sehingga mereka menetapkan konfigurasi yang ungkapan minimumnya adalah sel unit; yang, untuk garam anhidrat, adalah padu. Dengan kata lain, dari kubus yang mengandungi nisbah 1: 2 untuk ion-ion ini, seluruh kristal dihasilkan semula.

Sebaliknya, garam tetrahidrat, Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O, mempunyai empat molekul air untuk setiap set NO ₃ ^- Ca ²⁺ NO ₃ ^- . Ini mengubah struktur kristal, mengubahnya menjadi sel unit monoklinik.

Oleh itu, kristal untuk kedua-dua garam anhidrat dan tetrahidrat dijangka berbeza; perbezaan yang dapat ditentukan pada sifat fizikalnya, misalnya, titik lebur.

Sifat fizikal dan kimia

Nama kimia

-Kalsium nitrat

-Kalsium dinitrat

-Nitrocalcite

- Saltpeter dan limesaltpetro Norway.

Formula molekul

Ca (NO ₃ ) ₂ atau CaN ₂ O ₆

Berat molekul

Anhidrat 164.088 g / mol dan tetrahidrat 236.15 g / mol. Perhatikan kesan air pada berat molekul, dan tidak boleh diabaikan ketika menimbangnya.

Penampilan fizikal

Pepejal atau butiran putih atau kelabu muda. Kristal putih kubik atau butiran halus; iaitu, mereka menyerap kelembapan hingga larut akibat kelarutannya yang tinggi.

Takat didih

Bentuk anhidrat terurai pada pemanasan hingga suhu yang menghalang penentuan takat didihnya; sedangkan bentuk garam tetrahidrat mempunyai takat didih 132ºC (270ºF, 405K).

Takat lebur

-Bentuk anhidrat: 561 ° C hingga 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).

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

Ini menunjukkan bagaimana molekul air mengganggu interaksi elektrostatik antara Ca ²⁺ dan NO ₃ ^- kristal di dalam; dan akibatnya, pepejal mencair pada suhu yang jauh lebih rendah.

Keterlarutan air

-Bentuk tidak berhidrat: 1212 g / L pada suhu 20 ºC.

-Bentuk tetrahidrat: 1290 g / L pada suhu 20 ºC.

Air dalam kristal hampir tidak dapat melarutkan keterlarutan garam.

Kelarutan dalam pelarut organik

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

-Dalam metanol, 134 g / 100 g pada suhu 10 ºC.

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

Keasidan (pKa)

6.0

Ketumpatan

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

Penguraian

Apabila kalsium nitrat dipanaskan hingga pijar, ia terurai menjadi kalsium oksida, nitrogen oksida, dan oksigen.

Profil reaktif

Ia adalah agen pengoksidaan yang kuat, tetapi tidak mudah terbakar. Mempercepat pencucuhan bahan mudah terbakar. Pembahagian kalsium nitrat menjadi zarah halus memudahkan letupannya apabila sebatian tersebut terdedah kepada api yang berpanjangan.

Campuran dengan ester alkil menjadi mudah meletup dengan menghasilkan ester alkil nitrat. Gabungan kalsium nitrat dengan fosforus, timah (II) klorida atau agen pengurang lain, boleh bertindak balas secara meletup.

Permohonan

berkebun

Ia digunakan dalam tanaman sebagai sumber nitrogen dan kalsium. Kalsium nitrat sangat larut dalam air dan mudah diserap oleh akar tanaman. Selanjutnya, ia tidak mengasidkan tanah kerana ionnya tidak dapat dihidrolisis dengan ketara.

Mencampurkannya dengan baja yang mengandungi fosforus atau sulfat harus dielakkan untuk mengelakkan pembentukan garam tidak larut. Oleh kerana hygroscopicity, ia mesti disimpan di tempat yang kering dan sejuk.

Penggunaannya mempunyai kelebihan berbanding penggunaan ammonium nitrat sebagai baja. Walaupun sebatian terakhir menyumbang nitrogen pada tanaman, ia mengganggu penyerapan kalsium, yang boleh menyebabkan kekurangan kalsium pada tanaman.

Kalsium menyumbang kepada pemeliharaan struktur dinding sel tumbuhan. Sekiranya terdapat kekurangan kalsium, tisu tumbuh-tumbuhan yang tumbuh, seperti hujung akar, daun muda, dan petua tunas, sering menunjukkan pertumbuhan yang menyimpang.

Amonia berkurangan

Kalsium nitrat mengurangkan pengumpulan asid lemak mudah menguap dan sebatian fenolik, fitotoksik yang terkumpul dari penguraian sisa tanaman kacang soya.

Selanjutnya, terdapat kecenderungan kalsium nitrat untuk menurunkan kepekatan amonium di dalam tanah, yang meningkatkan kapasiti penyangga hidrogen.

Konkrit

Kalsium nitrat digunakan untuk mengurangkan masa penetapan konkrit. Ini dihasilkan oleh penghasilan kalsium hidroksida, mungkin melalui reaksi anjakan berganda.

Sebagai tambahan, kalsium nitrat mendorong penghasilan sebatian besi hidroksida, yang tindakan pelindungnya terhadap konkrit dapat mengurangkan kakisannya. Maksudnya, besi yang ada dapat bertindak balas dengan komponen asas konkrit, seperti kalsium hidroksida itu sendiri.

Kalsium nitrat mengurangkan masa penetapan, serta ketahanan konkrit, yang mana abu vulkanik telah ditambahkan. Untuk mengkaji kesan penambahan kalsium nitrat ke konkrit, kepekatan kalsium nitrat telah digunakan, antara 2% hingga 10%.

Penurunan masa pengaturan yang lebih besar telah diperhatikan, serta peningkatan kekuatan konkrit ketika kepekatan kalsium nitrat meningkat hingga 10%.

Rawatan kumbahan atau air sisa

Kalsium nitrat digunakan untuk mengurangkan bau busuk dari kumbahan dengan mengurangkan penghasilan hidrogen sulfida. Di samping itu, bahan organik yang menghasilkan keadaan anaerobik dimakan, yang menyukarkan banyak spesies biologi untuk hidup.

Penyediaan kompres sejuk

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

Kompres meningkatkan suhu mereka, dan untuk menjana semula, letakkan di dalam peti sejuk

Pembekuan lateks

Kalsium nitrat digunakan dalam fasa pembekuan lateks. Ia adalah sebahagian daripada larutan rendaman, dan ketika bersentuhan dengan larutan yang mengandung lateks, ia memecahkan penstabilannya dan menyebabkannya membeku.

Pemindahan dan penyimpanan haba

Campuran binari garam nitrat cair, termasuk kalsium dengan nitrat lain, digunakan sebagai pengganti minyak termal di loji tenaga suria untuk pemindahan dan penyimpanan haba.

Borang permohonan

-Kalsium nitrat digunakan dicampurkan dengan tanah pada kepekatan 1.59 kg per 30.48 m ² , dengan pengairan yang mencukupi. Kalsium nitrat dilarutkan dalam air, memungkinkan penyerapannya oleh akar tanaman. Dalam tanaman hidroponik ia larut dalam air yang tumbuh.

-Kalsium nitrat juga digunakan dalam bentuk semburan untuk menyemburkan daun dan bunga, menjadi rawatan yang berkesan dalam mencegah penangkapan bunga tomat, noda gabus dan lubang pahit epal.

-Bilangan kalsium nitrat ditambahkan ke dalam campuran pembentuk konkrit (simen, pasir, batu dan air), dan kesan penambahannya terhadap sifat konkrit ditentukan; seperti menetapkan kelajuan dan kekuatan.

-Kalsium nitrat ditambahkan pada kepekatan yang mencukupi untuk mengurangkan bau busuk kumbahan atau air buangan, sehingga bau dapat diterima oleh orang.

Rujukan

1. Bonnie L. Grant. (2019). Pupuk Kalsium Nitrat - Apa Yang Dilakukan Kalsium Nitrat Untuk Tumbuhan. Dipulihkan dari: gardeningknowhow.com
2. Farquharson, BF, Vroney, RP, Beauchamp, EG dan Vyn, TJ (1990). Penggunaan kalsium nitrat untuk mengurangkan pengumpulan fitotoksin semasa penguraian sisa korp. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
3. Ogunbode, EB dan Hassan, IO (2011). Kesan penambahan kalsium nitrat pada sifat selektif konkrit yang mengandungi abu gunung berapi. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
4. Wikipedia. (2019). Kalsium nitrat. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
5. Shiqi Dong & col. (2018). Penghambatan kakisan keluli oleh kalsium nitrat di persekitaran cecair penyelesaian yang diperkaya dengan halida. npj Bahan Degradasi jilid 2, Nombor artikel: 32.
6. Emaginationz Technologies. (2019). Spesifikasi Kalsium Nitrat. Dipulihkan dari: direct2farmer.com
7. PubChem. (2019). Kalsium nitrat. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov