的硝酸钙是具有叔无机盐的化学式的Ca(NO 3)2。从它的公式,已知其固体组成的Ca 2+和NO 3 -离子以1:2的比例。因此,它是纯离子性质的化合物。
它的特性之一是由于硝酸根阴离子的氧化特性。它是不可燃的,也就是说,它不会在高温下燃烧。由于不易燃,因此无需过多保养即可安全处理。但是,它会加速可燃材料的着火。
固体硝酸钙。来源:OndřejMangl,来自Wikimedia Commons
它的外观由白色或浅灰色的颗粒状固体组成(上部图像)。它可以是无水的或四水合物,钙(NO 3)2 ·4H 2 O.它是在水,甲醇和丙酮非常易溶。
硝酸钙已被广泛用作肥料,因为它易于在潮湿的土壤中移动,并很快被植物的根部吸收。它为植物营养和生长提供了两个重要元素:氮和钙。
氮是植物生长(N,P和K)的三个基本元素之一,在蛋白质合成中至关重要。同时,钙是维持植物细胞壁结构所必需的。因此,Ca(NO 3)2在花园中被大量使用。
另一方面,这种盐具有毒性作用,特别是通过与皮肤和眼睛直接接触以及吸入其粉尘而产生。另外,它可以通过加热分解。
硝酸钙的结构
硝酸钙离子。来源:ru.wikipedia上的Я.HarDNox,来自Wikimedia Commons
上图显示了球和棒模型中Ca(NO 3)2的结构。但是,这里存在一个缺陷:假定存在Ca-O共价键,这与它们的离子特性背道而驰。明确地说,相互作用实际上是静电类型的。
钙2+阳离子通过两个NO包围3阴离子-根据其在晶体中的比例。因此,氮在晶体结构中以硝酸盐的形式占主导。
离子以这样的方式进行分组:它们建立了一个最低表达为晶胞的构型;对于无水盐,它是立方的。换句话说,从这些离子的比例为1:2的立方体中,整个晶体得以复制。
在另一方面,所述tetrahydrated盐,钙(NO 3)2 ·4H 2 O,具有用于每个组NO四个水分子3 -的Ca 2+ NO 3 - 。这会改变晶体结构,使其变形为单斜晶胞。
因此,预期无水盐和四水合物盐的晶体是不同的。可以确定其物理性质(例如熔点)的差异。
物理和化学特性
化学名称
-硝酸钙
-硝酸钙
-亚硝酸方解石
-挪威硝石和石灰石。
分子式
Ca(NO 3)2或CaN 2 O 6
分子量
无水164.088 g / mol和四水合物236.15 g / mol。注意水对分子量的影响,称量时不可忽略。
外观
白色或浅灰色固体或颗粒。立方白色晶体或潮解性颗粒;也就是说,由于它们的高溶解度,它们吸收水分至溶解的程度。
沸点
无水形式在加热至无法确定其沸点的温度时分解;盐的四水合物形式的沸点为132ºC(270ºF,405K)。
熔点
-无水形式:561°C至760 mmHg(1042°F,834 K)。
-四水合物形式:42.7°C(109°F,316 K)。
由此可见水分子如何干扰用Ca之间的静电相互作用2+和NO 3 -的内部晶体; 因此,固体在较低的温度下熔化。
水溶性
-无水形式:20ºC下为1212 g / L。
-四水合物形式:20℃下为1290 g / L。
晶体中的水几乎不增加盐的溶解度。
在有机溶剂中的溶解度
-在20℃下,于乙醇中为51.42 g / 100 g。
-在甲醇中,在10℃下为134 g / 100 g。
-在丙酮中,在20℃下为168 g / 100 g。
酸度(pKa)
6.0
密度
在25°C(四水合物)下为2.5 g / cm 3
分解
硝酸钙加热至白炽灯时,会分解为氧化钙,氧化氮和氧气。
反应型材
它是强氧化剂,但不可燃。加速可燃材料的着火。当化合物暴露于长时间的火中时,硝酸钙分成细小颗粒会促进其爆炸。
与烷基酯的混合物通过引发烷基硝酸酯而变得爆炸性。硝酸钙与磷,氯化锡(II)或其他还原剂的结合会发生爆炸性反应。
应用领域
农业
它在作物中用作氮和钙的来源。硝酸钙非常易溶于水,容易被植物的根吸收。此外,它不会酸化土壤,因为它的离子无法显着水解。
应避免将其与含磷或硫酸盐的肥料混合,以免形成不溶性盐。由于其吸湿性,必须将其存放在干燥阴凉的环境中。
与使用硝酸铵作为肥料相比,其使用具有优势。尽管后一种化合物为植物贡献了氮,但它会干扰钙的吸收,这可能导致植物中的钙缺乏。
钙有助于维持植物的细胞壁结构。在缺钙的情况下,植物的生长组织(例如根尖,幼叶和枝梢)通常会显示出扭曲的生长。
氨气减少
硝酸钙减少了挥发性脂肪酸和酚类化合物的积累,由于大豆作物残留物的分解,这些化合物具有植物毒性。
此外,硝酸钙存在降低土壤中铵浓度的趋势,这增加了氢缓冲能力。
具体
硝酸钙用于减少混凝土的凝结时间。这是通过氢氧化钙的产生,也许是通过双重置换反应而产生的。
另外,硝酸钙诱导了氢氧化铁化合物的生成,其对混凝土的保护作用降低了其腐蚀。也就是说,存在的铁可以与混凝土的基本成分发生反应,例如氢氧化钙本身。
硝酸钙减少了已添加火山灰的凝结时间以及混凝土的抵抗力。为了研究向混凝土中添加硝酸钙的效果,已经使用了浓度在2%至10%之间的硝酸钙。
随着硝酸钙浓度增加到10%,凝结时间大大减少,混凝土强度也有所增加。
污水或废水处理
硝酸钙用于通过减少硫化氢的产生来减少污水中的恶臭。另外,消耗产生厌氧条件的有机物,这使得许多生物物种难以生存。
冷敷的准备
硝酸钙四水合物是一种吸热化合物,也就是说,它具有吸收周围环境热量的能力。这会冷却与容纳它的容器接触的物体。
压缩物会升高温度,并使其再生,足以将其放置在冰箱中
乳胶凝结
硝酸钙用于乳胶凝结阶段。它是浸入溶液的一部分,当它与含有乳胶的溶液接触时,会破坏其稳定性并使其凝结。
传热与储存
熔融钙盐(包括钙和其他硝酸盐)的二元混合物在太阳能发电厂中代替导热油用于热传递和存储。
申请表格
-在适当的灌溉条件下,以每30.48 m 2 1.59 kg的浓度与土壤混合施用硝酸钙。硝酸钙溶解在水中,可以被植物的根吸收。在水培作物中,它溶解在生长的水中。
-硝酸钙也以喷雾剂的形式用于叶片和花朵的喷雾,是防止番茄花烂掉,软木塞变色和苹果苦涩的有效方法。
-向混凝土混合物(水泥,沙子,石头和水)中添加一定量的硝酸钙,并确定其添加量对混凝土的特定性能的影响;例如设置速度和强度。
-以足够的浓度添加硝酸钙,以减少污水或废水的难闻气味,使其达到人们可以忍受的气味水平。
参考文献
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