Нитрит кальция — неорганическое соединение с химической формулой Ca(NO
2)
2. В этом соединении, как и во всех нитритах , азот находится в степени окисления +3. Он имеет множество применений, таких как антифриз , ингибитор ржавчины стали и промывочное тяжелое масло . [1]
При комнатной температуре и давлении соединение представляет собой белый или светло-желтоватый порошок без запаха. Легко растворим в воде плотностью 2,26 г/см 3 . Его температура плавления составляет 390 °C, он стабилен при обычных условиях использования и хранения. Он также характеризуется сильным окислительным характером [2] , который обусловлен нитрит- анионом.
Нитрит кальция можно получить различными способами синтеза. Один из них — это реакция гашеной извести с газом NOX , который обычно поступает с завода по производству азотной кислоты . На кислотном заводе аммиак сжигается с образованием газа NO X для кислоты, а также нитрита кальция. [3]
Кроме того, его можно приготовить, как подробно описано ниже, с получением раствора нитрита натрия и нитрата кальция ; охлаждение раствора для осаждения нитрата натрия ; образование двойной соли нитрита кальция/гидроксида кальция; а в присутствии воды разлагает двойную соль с образованием раствора нитрита кальция и переводит в нерастворимую форму гидроксид кальция . По сути, функция гидроксида кальция заключается в переносе нитрита кальция; гидроксид кальция образует нерастворимую двойную соль, которую можно использовать для отделения от раствора частей нитрита кальция. После этого двойная соль растворяется, высвобождая нитрит кальция и регенерируя гидроксид кальция. [4]
1. Осаждение двойной соли
2. Высвобождение нитрита кальция.
Нитрит кальция имеет множество применений. Его можно использовать в качестве антифриза благодаря его высокой растворимости как в растворе, так и в порошке. Использование этого антифриза при минусовой температуре может способствовать гидратации минералов в цементе, рабочая температура может быть снижена до −20 °C. Он также действует как ингибитор коррозии металла , поэтому может защитить сталь в бетонных зданиях и конструкциях от ржавчины, продлевая срок службы конкретных зданий. [5] Успех нитрита в качестве ингибитора коррозии для защиты встроенной стали в железобетоне обусловлен «умным» поведением фазы AFm (AFm — сокращение от семейства гидратированных фаз гидрата алюмината кальция: фазы алюмината-феррита-монозаместителя). ; обычно он хранит нитрит, а не сульфат , карбонат и гидроксильные ионы , поэтому концентрации нитрита в поровой жидкости низкие. Однако если в процессе эксплуатации происходит попадание хлоридов (из морской воды или противообледенительной соли), AFm подвергается ионному обмену, приобретая хлорид и образуя соль Фриделя (Cl-AFm), одновременно высвобождая растворимые ионы нитрита в поровую жидкость. В результате водное соотношение [NO 2 - ]/[Cl - ] увеличивается, что обеспечивает ингибирование коррозии закладной стали. [6] Механизм ингибирования коррозии нитрита в бетоне двоякий: с одной стороны, концентрация очень агрессивных хлорид- анионов (ответственных за точечную коррозию стальной арматуры) в поровой воде бетона снижается после их поглощения в фазы AFm и с другой стороны, нитриты также окисляют ионы Fe 2+ , присутствующие вокруг корродирующих арматурных стержней, что приводит к осаждению плохо растворимых оксигидроксидов железа на поверхности стали, способствуя ее пассивации .
Нитрит кальция широко используется в бетоне для высотного строительства, автомагистралей, мостов, железных дорог, аэропортов и крупной гидравлики . Это также может позволить прибрежным районам использовать в бетоне содержащий хлориды морской песок. [7]
Нитрит кальция также используется в качестве моющего средства для тяжелых нефтей , а также в фармацевтической , красильной и металлургической промышленности . Он может заменить нитрит натрия , продукт, который часто используется в качестве теплоносителя в накопителях тепловой энергии для крупных систем кондиционирования воздуха или технологического охлаждения.
Это ядовитый неорганический окислитель, который нельзя смешивать с органическими аммониевыми солями , кислотами или цианидами . Его следует хранить в жаростойком месте, поскольку при температуре выше 220 °C он восстанавливается и разлагается на закись азота . При транспортировке важно защитить его от дождя и инсоляции , а также защитить упаковку от повреждений. Также склад должен быть проветриваемым и сухим. [5]