질산 칼슘 (CA (NO3) 2) : 구조, 특성 및 용도 - 화학 - 2025

질산 칼슘이 갖는 급 무기 염 화학식 칼슘 (NO ₃ ) ₂ . 그 식으로부터, 그것의 고체의 Ca로 구성되지 않는 것으로 알려져있다 ²⁺ 및 NO ₃ ^- 이온 2 비하십시오 1인치 따라서 순수 이온 성질의 화합물입니다.

그 특성 중 하나는 질산염 음이온으로 인한 산화 특성입니다. 가연성이 아닙니다. 즉, 고온에서 타지 않습니다. 불연성이기 때문에 많은주의없이 다룰 수있는 안전한 고체를 나타냅니다. 그러나 가연성 물질의 점화를 가속화 할 수 있습니다.

고체 질산 칼슘. 출처 : Ondřej Mangl, Wikimedia Commons

모양은 흰색 또는 밝은 회색 (상단 이미지)을 가진 세분화 된 단색으로 구성됩니다. 무수 또는 4 수화물, Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O 일 수 있습니다. 물, 메탄올 및 아세톤에 매우 잘 용해됩니다.

질산 칼슘은 축축한 토양에서 쉽게 이동하고 식물 뿌리에 빠르게 흡수되기 때문에 비료로 널리 사용되었습니다. 그것은 식물 영양과 성장에 두 가지 중요한 요소 인 질소와 칼슘을 공급합니다.

질소는 식물 (N, P, K)의 발달을위한 세 가지 필수 요소 중 하나이며 단백질 합성에 필수적입니다. 한편 식물의 세포벽 구조를 유지하기 위해서는 칼슘이 필요하다. 이러한 이유로 Ca (NO ₃ ) ₂ 는 정원에서 많이 사용됩니다.

반면에,이 소금은 특히 피부와 눈에 직접 접촉하거나 먼지를 흡입하여 독성 작용을합니다. 또한 가열에 의해 분해 될 수 있습니다.

질산 칼슘의 구조

질산 칼슘 이온. 출처 : ru.wikipedia의 Я.HarDNox, Wikimedia Commons

상단 이미지는 구 및 막대 모델에서 Ca (NO ₃ ) ₂ 의 구조를 보여줍니다 . 그러나 여기에는 결함이 있습니다. Ca-O 공유 결합의 존재가 가정되어 이온 특성과 모순됩니다. 이것을 명확히하자면 실제로 상호 작용은 정전기 유형입니다.

칼슘 ²⁺ 양이온 두 NO 둘러싸여 ₃ 음이온 ^- 결정에서의 비율에 따라. 따라서 질소는 결정 구조에서 질산염 형태로 우세합니다.

이온은 최소 발현이 단위 셀인 구성을 설정하는 방식으로 그룹화됩니다. 무 수염의 경우 입방체입니다. 즉, 이러한 이온에 대해 1 : 2 비율을 포함하는 큐브에서 전체 결정이 재현됩니다.

한편, tetrahydrated 염, 칼슘 (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O, NO의 각 세트에 대해 네 개의 물 분자가 갖는 ₃ ^- 칼슘 ²⁺ NO ₃ ^- . 이것은 결정 구조를 수정하여 단 사정 단위 셀로 변형합니다.

따라서 무 수염과 4 수화물 염 모두에 대한 결정이 다를 것으로 예상됩니다. 예를 들어 융점과 같은 물리적 특성에서 결정될 수있는 차이.

물리 화학적 특성

화학명

-질산 칼슘

-이질 산 칼슘

-니트 로칼 사이트

-노르웨이 질산염과 석회 염 페트로.

분자식

Ca (NO ₃ ) ₂ 또는 CaN ₂ O ₆

분자 무게

무수 164.088g / mol 및 4 수화물 236.15g / mol. 분자량에 대한 물의 영향에 유의하고 무게를 잴 때 무시할 수 없습니다.

외모

흰색 또는 밝은 회색 고체 또는 과립. 입방정 흰색 결정 또는 조해성 과립; 즉, 높은 용해도의 결과로 용해 될 때까지 수분을 흡수합니다.

비점

무수 형태는 가열시 끓는점을 결정하지 못하는 온도로 분해됩니다. 4 수화물 형태의 소금은 끓는점이 132ºC (270ºF, 405K)입니다.

녹는 점

-무수 형태 : 561 ° C ~ 760mmHg (1042 ° F, 834K).

-4 수화물 형태 : 42.7 ° C (109 ° F, 316K).

물 분자는 칼슘 간의 정전 기적 상호 작용을 방해하는 방법이 도시 ²⁺ 및 NO ₃ ^- 내부 결정; 결과적으로 고체는 훨씬 낮은 온도에서 녹습니다.

수용성

-무수 형태 : 1212 g / L at 20 ºC.

-Tetrahydrate 형태 : 20 ºC에서 1290 g / L.

결정의 물은 소금의 용해도를 거의 증가시키지 않습니다.

유기 용매에 대한 용해도

-에탄올, 51.42g / 100g, 20ºC.

-메탄올에서 10ºC에서 134g / 100g.

-아세톤에서 20ºC에서 168g / 100g.

산도 (pKa)

6.0

밀도

2.5 g / cm ³ 25 ° C (테트라)에서.

분해

질산 칼슘이 백열로 가열되면 산화 칼슘, 산화 질소 및 산소로 분해됩니다.

반응성 프로필

강력한 산화제이지만 가연성이 아닙니다. 가연성 물질의 점화를 가속화합니다. 질산 칼슘을 미세 입자로 분리하면 화합물이 장시간 화재에 노출 될 때 폭발이 촉진됩니다.

알킬 에스테르와의 혼합물은 질산 알킬 에스테르를 생성하여 폭발적으로 변합니다. 질산 칼슘과 인, 염화 주석 (II) 또는 기타 환원제의 조합은 폭발적으로 반응 할 수 있습니다.

응용

농업

그것은 질소와 칼슘의 공급원으로 작물에 사용됩니다. 질산 칼슘은 물에 잘 녹고 식물의 뿌리에 쉽게 흡수됩니다. 또한 이온이 크게 가수 분해 될 수 없기 때문에 토양을 산성화하지 않습니다.

불용성 염의 형성을 피하기 위해 인 또는 황산염을 함유 한 비료와 혼합하는 것을 피해야합니다. 흡습성으로 인해 건조하고 서늘한 환경에 보관해야합니다.

그것의 사용은 비료로 질산 암모늄을 사용하는 것보다 유리합니다. 후자의 화합물은 식물에 질소를 공급하지만 칼슘 흡수를 방해하여 식물에서 칼슘 결핍을 유발할 수 있습니다.

칼슘은 식물의 세포벽 구조 유지에 기여합니다. 칼슘 결핍이있는 경우 뿌리 끝, 어린 잎, 새싹 끝과 같은 식물의 성장 조직은 종종 왜곡 된 성장을 보입니다.

암모니아 감소

질산 칼슘은 콩 작물 잔류 물의 분해로 축적되는 식물 독성 인 휘발성 지방산과 페놀 화합물의 축적을 감소시킵니다.

또한 질산 칼슘이 토양의 암모늄 농도를 감소시키는 경향이있어 수소 완충 능력이 증가합니다.

콘크리트

질산 칼슘은 콘크리트의 응결 시간을 줄이기 위해 사용됩니다. 이것은 아마도 이중 치환 반응을 통해 수산화칼슘의 생성에 의해 생성됩니다.

또한 질산 칼슘은 콘크리트에 대한 보호 작용이 부식을 감소시키는 수산화철 화합물의 생성을 유도합니다. 즉, 존재하는 철은 수산화칼슘 자체와 같은 콘크리트의 기본 성분과 반응 할 수 있습니다.

질산 칼슘은 화산재가 첨가 된 콘크리트의 저항뿐만 아니라 응결 시간을 감소시킵니다. 콘크리트에 질산 칼슘을 첨가하는 효과를 연구하기 위해 질산 칼슘의 농도를 2 %에서 10 %까지 증가 시켰습니다.

응결 시간이 크게 감소하고 질산 칼슘 농도가 10 %까지 증가함에 따라 콘크리트 강도가 증가했습니다.

하수 또는 폐수 처리

질산 칼슘은 황화수소 발생을 줄여 하수로 인한 악취를 줄이는 데 사용됩니다. 또한 혐기성 조건을 생성하는 유기물이 소모되어 많은 생물 종이 생존하기 어렵습니다.

냉찜질 준비

질산 칼슘 4 수화물은 흡열 성 화합물, 즉 주변 환경에서 열을 흡수하는 능력이 있습니다. 이것은 그것을 포함하는 용기와 접촉하는 몸체의 냉각을 생성합니다.

압축은 온도를 높이고 재생하려면 냉동실에 두는 것으로 충분합니다.

라텍스 응고

질산 칼슘은 라텍스 응고 단계에서 사용됩니다. 그것은 침지 용액의 일부이며 라텍스를 포함하는 용액과 접촉하면 안정화를 깨고 응고시킵니다.

열 전달 및 저장

다른 질산염과 칼슘을 포함한 용융 질산염의 이원 혼합물은 열 전달 및 저장을 위해 태양열 발전소의 열유 대신 사용됩니다.

신청 형태

- 칼슘 질산염 30.48 m 당 1.59 kg의 농도로 혼합 토양 도포 ² 충분한 관개. 질산 칼슘은 물에 용해되어 식물의 뿌리에 흡수됩니다. 수경 작물에서는 성장하는 물에 녹습니다.

-질산 칼슘은 잎과 꽃을 뿌리는 스프레이 형태로도 사용되며, 토마토 꽃의 부패, 코르크 얼룩 및 사과의 쓴 구덩이를 예방하는 효과적인 치료법입니다.

-다량의 질산 칼슘이 콘크리트 형성 혼합물 (시멘트, 모래, 돌 및 물)에 첨가되고 그 첨가가 콘크리트의 특정 특성에 미치는 영향이 결정됩니다. 속도 및 강도 설정과 같은.

-질산 칼슘을 적정 농도로 첨가하여 하수 나 폐수의 악취를 사람이 견딜 수있는 수준으로 줄입니다.

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