stringtranslate.com

Нитрат кальция

Нитрат кальция — это неорганическое соединение с формулой Ca(NO3 ) 2 ( H2O ) x . Безводное соединение, которое встречается редко, поглощает влагу из воздуха, образуя тетрагидрат . Как безводная, так и гидратированная формы представляют собой бесцветные соли . Гидратированный нитрат кальция, также называемый Norgessalpeter ( норвежская селитра ), в основном используется в качестве компонента удобрений , но имеет и другие применения. Нитрокальцит — это название минерала, представляющего собой гидратированный нитрат кальция, который образуется в виде высолов , когда навоз контактирует с бетоном или известняком в сухой среде, например, в конюшнях или пещерах . Известно множество родственных солей, включая декагидрат нитрата кальция и калия и кальция . [3]

Производство и реактивность

Norgessalpeter был синтезирован в Нотоддене , Норвегия, в 1905 году с помощью процесса Биркеланда–Эйде . Большая часть мирового нитрата кальция сейчас производится в Порсгрунне . Его получают путем обработки известняка азотной кислотой с последующей нейтрализацией аммиаком:

CaCO 3 + 2 HNO 3 → Ca(NO 3 ) 2 + CO 2 + H 2 O

Это также промежуточный продукт процесса Одда :

Ca 5 (PO 4 ) 3 OH + 10 HNO 3 → 3 H 3 PO 4 + 5 Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O

Его также можно приготовить из водного раствора нитрата аммония и гидроксида кальция :

2NH4NO3 + Ca( OH ) 2 → Ca ( NO3 ) 2 + 2NH4OH

Как и родственные нитраты щелочноземельных металлов , нитрат кальция разлагается при нагревании (начиная с 500 °C) с выделением диоксида азота : [3]

2 Ca(NO 3 ) 2 → 2 CaO + 4 NO 2 + O 2 ΔH = 369 кДж/моль

Приложения

Использование в сельском хозяйстве

Удобрение (15,5-0-0 + 19% Ca) популярно в тепличном хозяйстве и гидропонике ; оно содержит нитрат аммония и воду , как «двойную соль» 5Ca(NO 3 ) 2 ·NH 4 NO 3 ·10H 2 O. Это называется кальциево-аммиачной селитрой , и часто используется название гранулированный кальций-нитрат, поскольку он всегда поставляется в приллированной (гранулированной) форме. Известны также составы без аммиака: Ca(NO 3 ) 2 ·4H 2 O (11,9-0-0 + 16,9 Ca) и безводный 17-0-0 + 23,6 Ca. Также предлагается жидкий состав (9-0-0 + 11 Ca). Безводным , устойчивым на воздухе производным является комплекс мочевины Ca(NO 3 ) 2 ·4[OC(NH 2 ) 2 ] , который продается как Cal-Urea.

Нитрат кальция также используется для борьбы с некоторыми болезнями растений. Например, спреи с разбавленным нитратом кальция (и хлоридом кальция ) используются для борьбы с горькой ямчатостью и пробковой пятнистостью на яблонях. [4]

Очистка сточных вод

Установка очистки сточных вод

Нитрат кальция используется в предварительной обработке сточных вод для предотвращения выделения запаха. Предварительная обработка сточных вод основана на создании бескислородной биологии в системе сточных вод. В присутствии нитрата метаболизм сульфатов останавливается, тем самым предотвращая образование сероводорода. [5] Кроме того, потребляется легкоразлагаемое органическое вещество, которое в противном случае может вызвать анаэробные условия ниже по течению, а также само выделение запаха. Эта концепция также применима для обработки избыточного ила. [6]

Конкретный

Нитрат кальция используется в добавках для ускорения схватывания бетона. Это использование с бетоном и раствором основано на двух эффектах. Ион кальция ускоряет образование гидроксида кальция и, таким образом, осаждение и схватывание. Этот эффект используется также в бетонных агентах для холодной погоды, а также в некоторых комбинированных пластификаторах . [7] Ион нитрата приводит к образованию гидроксида железа, защитный слой которого снижает коррозию арматуры бетона. [8]

Латексный коагулянт

Нитрат кальция является очень распространенным коагулянтом в производстве латекса, особенно в процессах погружения. Растворенный нитрат кальция является частью раствора ванны погружения. Теплый шаблон погружается в коагуляционную жидкость, и тонкая пленка жидкости погружения остается на шаблоне. При погружении шаблона в латекс нитрат кальция разрушит стабилизацию латексного раствора, и латекс коагулирует на шаблоне. [9] [10]

Холодные компрессы

Растворение тетрагидрата нитрата кальция является высокоэндотермическим (охлаждающим). По этой причине тетрагидрат нитрата кальция иногда используется для регенерируемых холодных пакетов. [3]

Расплавленные соли для передачи и хранения тепла

Нитрат кальция может использоваться как часть расплавленных солевых смесей. Типичными являются бинарные смеси нитрата кальция и нитрата калия или тройные смеси, включающие также нитрат натрия . [11] [12] [13] Эти расплавленные соли могут использоваться для замены термомасла в концентрированных солнечных электростанциях для передачи тепла, но в основном они используются для хранения тепла.

Ссылки

  1. ^ ab Anatolievich, Kiper Ruslan. "Свойства вещества: нитрат кальция" . Получено 2015-09-09 .
  2. ^ Норвиц, Джордж; Часан, Дэвид Э. (1968-05-01). "Применение инфракрасной спектроскопии для анализа неорганических нитратов" (PDF) . Defense Technical Information Centre . Получено 21.01.2023 .{{cite journal}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка )
  3. ^ abc "Нитраты и нитриты". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. 2002. doi :10.1002/14356007.a17_265. ISBN 978-3527306732.
  4. ^ "Bitter Pit and Cork Spot". Кооперативное расширение Висконсинского университета . UW-Madison, кафедра садоводства.
  5. ^ Bentzen, G; Smith, A; Bennett, D; Webster, N; Reinholt, F; Sletholt, E; Hobson, J (1995). «Контролируемое дозирование нитрата для предотвращения H 2 S в канализационной сети и влияние на последующий процесс очистки». Water Science and Technology . 31 (7): 293. doi :10.1016/0273-1223(95)00346-O.
  6. ^ Эйнарсен, AM; ÆeesØy, A.; Расмуссен, AI; Бунгум, S.; Свеберг, M. (2000). «Биологическая профилактика и удаление сероводорода из ила на очистных сооружениях Лиллехаммера». Water Sci. Technol . 41 (6): 175–187. doi :10.2166/wst.2000.0107.
  7. ^ Джастинес, Х. (2010) «Нитрат кальция как многофункциональная добавка к бетону» Concrete Magazine, том 44, № 1, стр. 34. ISSN  0010-5317
  8. ^ Аль-Амуди, Омар С. Багхабра; Маслехуддин, Мохаммед; Лашари, AN; Альмусаллам, Абдулла А (2003). «Эффективность ингибиторов коррозии в загрязненном бетоне». Цементные и бетонные композиты . 25 (4–5): 439. doi :10.1016/S0958-9465(02)00084-7.
  9. ^ NC Dafader, YN Jolly, ME Haque, F. Akhtar & MU Ahmad: Роль коагулянтов в приготовлении окуненной пленки из радиационно-вулканизированного латекса натурального каучука. Технология и инжиниринг полимерных пластмасс. Том 38, выпуск 2, 1999, страницы 267-274. Онлайн: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/03602559909351576
  10. ^ «Rubbercare — лучшие латексные и нитриловые перчатки от надежного производителя».
  11. ^ «Калий-кальциевая селитра перспективна для использования в качестве накопителя тепла в системах CSP – Solar Novus Today».
  12. ^ Европейская патентная заявка EP0049761: Использование тройной смеси солей в качестве теплопередающей среды и/или теплоаккумулирующей среды. http://www.freepatentsonline.com/EP0049761A1.html
  13. ^ Патентная заявка ВОИС WO/2014/044652: Использование соли нитрата кальция и калия для производства теплоносителя. http://www.freepatentsonline.com/WO2014044652A1.html