CANXI NITRAT (CA (NO3) 2): CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT VÀ CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các nitrat canxi là một muối vô cơ đại học có các công thức hóa học Ca (NO ₃ ) ₂ . Từ công thức của nó, biết rằng chất rắn của nó được tạo thành từ các ^ion Ca ²⁺ và NO ₃ ^- theo tỉ lệ 1: 2. Do đó, nó là một hợp chất hoàn toàn có bản chất ion.

Một trong những tính chất của nó là đặc tính oxy hóa, do anion nitrat. Nó không dễ bắt lửa, tức là nó không cháy ở nhiệt độ cao. Không bắt lửa, nó thể hiện một chất rắn an toàn để xử lý mà không cần chăm sóc nhiều; tuy nhiên, nó có thể làm tăng tốc độ bắt lửa của các vật liệu dễ cháy.

Canxi nitrat rắn. Nguồn: Ondřej Mangl, từ Wikimedia Commons

Bề ngoài của nó bao gồm một chất rắn dạng hạt, có màu trắng hoặc xám nhạt (hình trên). Nó có thể là khan hoặc tetrahydrat, Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O. Nó rất dễ hòa tan trong nước, metanol và axeton.

Canxi nitrat đã được sử dụng rộng rãi như một loại phân bón, vì nó di chuyển dễ dàng trong đất ẩm và được rễ cây hấp thụ nhanh chóng. Nó cung cấp hai nguyên tố quan trọng cho dinh dưỡng và sự phát triển của cây: nitơ và canxi.

Nitơ là một trong ba nguyên tố cần thiết cho sự phát triển của thực vật (N, P và K), nó rất cần thiết trong quá trình tổng hợp protein. Trong khi đó, canxi cần thiết để duy trì cấu trúc của thành tế bào thực vật. Vì lý do này, Ca (NO ₃ ) ₂ được sử dụng rất nhiều trong các khu vườn.

Mặt khác, muối này có tác dụng độc hại, đặc biệt là khi tiếp xúc trực tiếp với da và mắt, cũng như khi hít phải bụi của nó. Ngoài ra, nó có thể bị phân hủy bằng cách đun nóng.

Cấu trúc của canxi nitrat

Các ion canxi nitrat. Nguồn: Я.HarDNox tại ru.wikipedia, từ Wikimedia Commons

Hình ảnh trên cho thấy cấu trúc của Ca (NO ₃ ) ₂ trong mô hình hình cầu và thanh. Tuy nhiên, ở đây có một khiếm khuyết: sự tồn tại của các liên kết cộng hóa trị Ca-O được cho là mâu thuẫn với đặc tính ion của chúng. Làm rõ điều này, thực sự các tương tác thuộc loại tĩnh điện.

Cation Ca ²⁺ được bao quanh bởi hai anion NO ₃ ^- theo tỷ lệ của chúng trong tinh thể. Do đó, nitơ chiếm ưu thế dưới dạng nitrat trong cấu trúc tinh thể.

Các ion được nhóm lại theo cách mà chúng thiết lập một cấu hình có biểu thức tối thiểu là ô đơn vị; muối khan là khối. Nói cách khác, từ các hình khối có chứa tỷ lệ 1: 2 cho các ion này, toàn bộ tinh thể được tái tạo.

Mặt khác, muối tetrahydrat, Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O, có bốn phân tử nước với mỗi bộ NO ₃ ^- Ca ²⁺ NO ₃ ^- . Điều này làm thay đổi cấu trúc tinh thể, biến nó thành một đơn vị tế bào đơn tà.

Do đó, các tinh thể cho cả muối khan và muối tetrahydrat dự kiến ​​sẽ khác nhau; sự khác biệt có thể được xác định về tính chất vật lý của chúng, ví dụ, điểm nóng chảy.

Các tính chất vật lý và hóa học

Tên hóa học

-Canxi nitrat

-Calcium dinitrate

-Nitrocalcite

- Saltpeter và limesaltpetro của Na Uy.

Công thức phân tử

Ca (NO ₃ ) ₂ hoặc CaN ₂ O ₆

Trọng lượng phân tử

Cô cạn 164,088 g / mol và tetrahydrat 236,15 g / mol. Cần lưu ý ảnh hưởng của nước đến khối lượng phân tử, và không thể bỏ qua khi cân.

Ngoại hình

Chất rắn hoặc hạt màu trắng, xám nhạt. Tinh thể trắng dạng khối hoặc dạng hạt mềm; nghĩa là chúng hấp thụ độ ẩm đến mức chúng hòa tan do độ hòa tan cao.

Điểm sôi

Dạng khan bị phân hủy khi đun nóng đến nhiệt độ ngăn cản việc xác định điểm sôi của nó; trong khi dạng tetrahydrat của muối có nhiệt độ sôi là 132ºC (270ºF, 405K).

Độ nóng chảy

- Dạng khan: 561 ° C đến 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).

- Dạng hydrat hóa: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).

Điều này cho thấy cách các phân tử nước cản trở tương tác tĩnh điện giữa Ca ²⁺ và NO ₃ ^- bên trong tinh thể; và do đó, chất rắn nóng chảy ở nhiệt độ thấp hơn nhiều.

Khả năng hòa tan trong nước

- Dạng khan: 1212 g / L ở 20 ºC.

- Dạng hydrat hóa: 1290 g / L ở 20 ºC.

Nước trong tinh thể hầu như không làm tăng khả năng hòa tan của muối.

Khả năng hòa tan trong dung môi hữu cơ

-Trong etanol, 51,42 g / 100 g ở 20 ºC.

-Trong metanol, 134 g / 100 g ở 10 ºC.

-Trong axeton, 168 g / 100 g ở 20 ºC.

Tính axit (pKa)

6.0

Tỉ trọng

2,5 g / cm ³ ở 25 ° C (tetrahydrat).

Sự phân hủy

Khi canxi nitrat bị đốt nóng đến phát sáng, nó sẽ phân hủy thành canxi oxit, nitơ oxit và oxy.

Hồ sơ phản ứng

Nó là một chất oxy hóa mạnh, nhưng nó không dễ cháy. Tăng tốc độ đánh lửa của các vật liệu dễ cháy. Sự phân chia canxi nitrat thành các hạt mịn tạo điều kiện cho nó phát nổ khi hợp chất tiếp xúc với lửa kéo dài.

Hỗn hợp với ankyl este trở nên dễ nổ bởi các este ankyl nitrat có nguồn gốc. Sự kết hợp của canxi nitrat với phốt pho, thiếc (II) clorua hoặc chất khử khác, có thể phản ứng bùng nổ.

Các ứng dụng

nông nghiệp

Nó được sử dụng trong cây trồng như một nguồn nitơ và canxi. Canxi nitrat rất dễ hòa tan trong nước và được rễ cây hấp thụ dễ dàng. Hơn nữa, nó không làm chua đất vì các ion của nó không thể bị thủy phân đáng kể.

Nên tránh trộn lẫn với phân bón có chứa phốt pho hoặc sunfat để tránh hình thành các muối không hòa tan. Do tính hút ẩm của nó, nó phải được bảo quản trong môi trường khô ráo và thoáng mát.

Việc sử dụng nó có lợi thế hơn so với việc sử dụng amoni nitrat làm phân bón. Mặc dù hợp chất thứ hai đóng góp nitơ cho cây trồng, nhưng nó cản trở sự hấp thụ canxi, có thể dẫn đến thiếu canxi cho cây trồng.

Canxi góp phần duy trì cấu trúc thành tế bào của thực vật. Khi thiếu canxi, các mô đang phát triển của thực vật, chẳng hạn như đầu rễ, lá non và ngọn chồi, thường có biểu hiện phát triển méo mó.

Amoniac giảm

Canxi nitrat làm giảm sự tích tụ của các axit béo dễ bay hơi và các hợp chất phenolic, chất độc thực vật tích tụ từ sự phân hủy của tàn dư cây đậu tương.

Ngoài ra, canxi nitrat có xu hướng làm giảm nồng độ amoni trong đất, làm tăng khả năng đệm hydro.

Bê tông

Canxi nitrat được sử dụng để giảm thời gian đông kết của bê tông. Điều này được tạo ra bởi quá trình tạo ra canxi hydroxit, có lẽ thông qua phản ứng chuyển vị kép.

Ngoài ra, canxi nitrat tạo ra hợp chất hydroxit sắt, có tác dụng bảo vệ bê tông làm giảm sự ăn mòn của nó. Đó là, sắt có mặt có thể phản ứng với các thành phần cơ bản của bê tông, chẳng hạn như chính canxi hydroxit.

Canxi nitrat làm giảm thời gian đông kết, cũng như độ bền của bê tông, do tro núi lửa đã được thêm vào. Để nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung canxi nitrat vào bê tông, người ta đã sử dụng việc tăng nồng độ canxi nitrat, từ 2% đến 10%.

Thời gian đông kết giảm nhiều hơn cũng như cường độ bê tông tăng lên do nồng độ canxi nitrat tăng lên đến 10%.

Xử lý nước thải hoặc nước thải

Canxi nitrat được sử dụng để giảm mùi hôi từ nước thải bằng cách giảm việc tạo ra hydro sunfua. Ngoài ra, các chất hữu cơ sinh ra điều kiện yếm khí bị tiêu hao, khiến nhiều loài sinh vật khó tồn tại.

Chuẩn bị gạc lạnh

Canxi nitrat tetrahydrat là một hợp chất thu nhiệt, tức là nó có khả năng hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh. Điều này tạo ra một sự làm mát các cơ quan tiếp xúc với các thùng chứa nó.

Nén làm tăng nhiệt độ của chúng và để tái tạo chúng, chỉ cần đặt chúng trong tủ đông là đủ

Keo tụ mủ

Canxi nitrat được sử dụng trong giai đoạn đông tụ mủ. Nó là một phần của dung dịch ngâm, và khi nó tiếp xúc với dung dịch có chứa latex, nó sẽ phá vỡ tính ổn định của nó và khiến nó đông lại.

Truyền nhiệt và lưu trữ

Hỗn hợp nhị phân của muối nitrat nóng chảy, bao gồm canxi với các nitrat khác, được sử dụng thay thế cho dầu nhiệt trong các nhà máy điện mặt trời để truyền và lưu trữ nhiệt.

Các hình thức ứng dụng

- Canxi nitrat được bón trộn với đất với nồng độ 1,59 kg trên 30,48 m ² và tưới đầy đủ. Canxi nitrat hòa tan trong nước, cho phép rễ cây hấp thụ. Trong cây trồng thủy canh, nó hòa tan trong nước phát triển.

- Caxi nitrat còn được dùng dưới dạng xịt để phun lên lá và hoa, là một biện pháp hữu hiệu trong việc phòng trừ bệnh thối nhũn hoa cà chua, bệnh lem lép hạt và bệnh thủng đắng trên quả táo.

- Một lượng canxi nitrat được thêm vào hỗn hợp tạo bê tông (xi măng, cát, đá và nước), và ảnh hưởng của việc bổ sung nó đối với các đặc tính cụ thể của bê tông được xác định; chẳng hạn như tốc độ cài đặt và cường độ.

- Canxi nitrat được bổ sung ở nồng độ thích hợp để giảm mùi hôi của nước thải hoặc nước thải, đến mức mà con người có thể chịu được mùi hôi.

Người giới thiệu

1. Bonnie L. Grant. (2019). Phân Canxi Nitrat - Canxi Nitrat Có Tác Dụng Gì Đối Với Cây Trồng. Được phục hồi từ: gardeningknowhow.com
2. Farquharson, BF, Vroney, RP, Beauchamp, EG và Vyn, TJ (1990). Việc sử dụng canxi nitrat để giảm sự tích tụ phytotoxin trong quá trình phân hủy cặn của công ty. Tạp chí Khoa học Đất của Canada 70 (4): 723-726.
3. Ogunbode, EB và Hassan, IO (2011). Ảnh hưởng của việc bổ sung canxi nitrat đến đặc tính chọn lọc của bê tông chứa tro núi lửa. Leonardo Tạp chí Điện tử về Thực hành Công nghệ 19: 29-38.
4. Wikipedia. (2019). Canxi nitrat. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
5. Shiqi Dong & col. (2018). Ức chế ăn mòn thép bằng canxi nitrat trong môi trường chất lỏng hoàn chỉnh làm giàu halogen. npj Vật liệu Suy thoái tập 2, Bài báo số: 32.
6. Công nghệ Emaginationz. (2019). Thông số kỹ thuật Canxi Nitrat. Được khôi phục từ: direct2farmer.com
7. PubChem. (2019). Canxi nitrat. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov