- Estrutura do nitrato de cálcio
- Propriedades físicas e químicas
- Nomes químicos
- Fórmula molecular
- Peso molecular
- Aspecto físico
- Ponto de ebulição
- Ponto de fusão
- Solubilidade em água
- Solubilidade em solventes orgânicos
- Acidez (pKa)
- Densidade
- Decomposição
- Perfil reativo
- Formulários
- agricultura
- Amônia diminuída
- Concreto
- Esgoto ou tratamento de águas residuais
- Preparação de compressas frias
- Coagulação de látex
- Transferência e armazenamento de calor
- Formas de candidatura
- Referências
O nitrato de cálcio é um sal inorgânico terciária tendo a fórmula química Ca (NO 3) 2. Por sua fórmula sabe-se que seu sólido é composto pelos íons Ca 2+ e NO 3 - na proporção de 1: 2. Portanto, é um composto de natureza puramente iônica.
Uma de suas propriedades é o seu caráter oxidante, devido ao ânion nitrato. Não é combustível, ou seja, não queima em altas temperaturas. Por ser incombustível, representa um sólido seguro para manusear sem muitos cuidados; no entanto, pode acelerar a ignição de materiais combustíveis.
Nitrato de cálcio sólido. Fonte: Ondřej Mangl, do Wikimedia Commons
Sua aparência consiste em um sólido granular, de cor branca ou cinza claro (imagem superior). Pode ser anidro ou tetra-hidratado, Ca (NO 3) 2 · 4H 2 O. É muito solúvel em água, metanol e acetona.
O nitrato de cálcio tem sido amplamente utilizado como fertilizante, pois se move facilmente em solo úmido e é rapidamente absorvido pelas raízes das plantas. Fornece dois elementos importantes para a nutrição e o crescimento das plantas: nitrogênio e cálcio.
O nitrogênio é um dos três elementos essenciais para o desenvolvimento das plantas (N, P e K), é essencial na síntese de proteínas. Enquanto isso, o cálcio é necessário para manter a estrutura da parede celular das plantas. Por esta razão, o Ca (NO 3) 2 é muito utilizado em jardins.
Por outro lado, esse sal possui ações tóxicas, principalmente pelo contato direto com a pele e os olhos, bem como pela inalação de sua poeira. Além disso, pode ser decomposto por aquecimento.
Estrutura do nitrato de cálcio
Íons de nitrato de cálcio. Fonte: Я.HarDNox em ru.wikipedia, do Wikimedia Commons
A imagem superior mostra a estrutura do Ca (NO 3) 2 em um modelo de esferas e barras. Aqui, porém, há um defeito: presume-se a existência de ligações covalentes Ca-O, o que contradiz seu caráter iônico. Esclarecendo isso, realmente as interações são do tipo eletrostático.
O cátion Ca 2+ é circundado por dois ânions NO 3 - de acordo com suas proporções no cristal. Portanto, o nitrogênio predomina na forma de nitrato na estrutura cristalina.
Os íons são agrupados de maneira que estabelecem uma configuração cuja expressão mínima é a célula unitária; que, para o sal anidro, é cúbico. Em outras palavras, a partir de cubos contendo a proporção de 1: 2 para esses íons, todo o cristal é reproduzido.
Por outro lado, o sal tetrahidratado, Ca (NO 3) 2 · 4H 2 O, possui quatro moléculas de água para cada conjunto de NO 3 - Ca 2+ NO 3 -. Isso modifica a estrutura do cristal, deformando-a em uma célula unitária monoclínica.
Portanto, espera-se que os cristais para ambos os sais anidro e tetra-hidratado sejam diferentes; diferenças que podem ser determinadas em suas propriedades físicas, por exemplo, pontos de fusão.
Propriedades físicas e químicas
Nomes químicos
-Nitrato de cálcio
- Dinitrato de cálcio
-Nitrocalcite
- Salitre norueguês e limesaltpetro.
Fórmula molecular
Ca (NO 3) 2 ou CaN 2 O 6
Peso molecular
Anidro 164,088 g / mol e tetra-hidratado 236,15 g / mol. Observe o efeito da água no peso molecular e não pode ser negligenciado ao pesá-lo.
Aspecto físico
Sólido ou granulado branco ou cinza claro. Cristais brancos cúbicos ou grânulos deliquescentes; ou seja, eles absorvem umidade a ponto de se dissolverem como resultado de sua alta solubilidade.
Ponto de ebulição
A forma anidra se decompõe ao ser aquecida a uma temperatura que impede a determinação de seu ponto de ebulição; enquanto que a forma tetra-hidratada do sal tem um ponto de ebulição de 132ºC (270ºF, 405K).
Ponto de fusão
-Forma anidra: 561 ° C a 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).
Forma -tetra-hidrato: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).
Isso mostra como as moléculas de água interferem nas interações eletrostáticas entre Ca 2+ e NO 3 - dentro dos cristais; e conseqüentemente, o sólido derrete a uma temperatura muito mais baixa.
Solubilidade em água
-Forma anidra: 1212 g / L a 20 ºC.
-Forma tetra-hidratada: 1290 g / L a 20 ºC.
A água nos cristais dificilmente aumenta a solubilidade do sal.
Solubilidade em solventes orgânicos
-Em etanol, 51,42 g / 100 g a 20 ºC.
-Em metanol, 134 g / 100 g a 10 ºC.
-Em acetona, 168 g / 100 g a 20 ºC.
Acidez (pKa)
6,0
Densidade
2,5 g / cm 3 a 25 ° C (tetra-hidrato).
Decomposição
Quando o nitrato de cálcio é aquecido até a incandescência, ele se decompõe em óxido de cálcio, óxido de nitrogênio e oxigênio.
Perfil reativo
É um agente fortemente oxidante, mas não é combustível. Acelera a ignição de materiais combustíveis. A divisão do nitrato de cálcio em partículas finas facilita sua explosão quando o composto é exposto a fogo prolongado.
As misturas com ésteres alquílicos tornam-se explosivas ao originar ésteres de nitrato alquílico. A combinação de nitrato de cálcio com fósforo, cloreto de estanho (II) ou outro agente redutor pode reagir de forma explosiva.
Formulários
agricultura
É usado nas lavouras como fonte de nitrogênio e cálcio. O nitrato de cálcio é muito solúvel em água e facilmente absorvido pelas raízes das plantas. Além disso, não acidifica os solos porque seus íons não podem ser hidrolisados significativamente.
Deve-se evitar misturá-lo com fertilizantes contendo fósforo ou sulfato para evitar a formação de sais insolúveis. Devido à sua higroscopicidade, deve ser armazenado em ambiente seco e fresco.
Seu uso tem uma vantagem sobre o uso de nitrato de amônio como fertilizante. Embora o último composto contribua com nitrogênio para as plantas, ele interfere na absorção de cálcio, o que pode levar à deficiência de cálcio nas plantas.
O cálcio contribui para a manutenção da estrutura da parede celular das plantas. Na presença de uma deficiência de cálcio, os tecidos de crescimento das plantas, como pontas de raízes, folhas jovens e pontas de rebentos, costumam apresentar crescimento distorcido.
Amônia diminuída
O nitrato de cálcio reduz o acúmulo de ácidos graxos voláteis e compostos fenólicos, fitotóxicos que se acumulam com a decomposição dos resíduos da cultura da soja.
Além disso, há uma tendência do nitrato de cálcio diminuir a concentração de amônio no solo, o que aumenta a capacidade tampão do hidrogênio.
Concreto
O nitrato de cálcio é usado para reduzir o tempo de pega do concreto. Isso é produzido pela geração de hidróxido de cálcio, talvez por meio de uma reação de duplo deslocamento.
Além disso, o nitrato de cálcio induz a geração do composto de hidróxido de ferro, cuja ação protetora sobre o concreto reduz sua corrosão. Ou seja, o ferro presente pode reagir com os componentes básicos do concreto, como o próprio hidróxido de cálcio.
O nitrato de cálcio diminui o tempo de pega, bem como a resistência do concreto, ao qual foram adicionadas cinzas vulcânicas. Para estudar o efeito da adição de nitrato de cálcio ao concreto, têm sido utilizadas concentrações crescentes de nitrato de cálcio, entre 2% e 10%.
Foi observada uma maior diminuição no tempo de pega, bem como um aumento na resistência do concreto à medida que a concentração de nitrato de cálcio aumentou até 10%.
Esgoto ou tratamento de águas residuais
O nitrato de cálcio é usado para reduzir os maus odores do esgoto, reduzindo a geração de sulfeto de hidrogênio. Além disso, a matéria orgânica que gera as condições anaeróbias é consumida, o que dificulta a sobrevivência de muitas espécies biológicas.
Preparação de compressas frias
O nitrato de cálcio tetrahidratado é um composto endotérmico, ou seja, tem a capacidade de absorver o calor do ambiente circundante. Isso produz um resfriamento dos corpos que entram em contato com os recipientes que o contêm.
As compressas aumentam sua temperatura, e para regenerá-las basta colocá-las no freezer
Coagulação de látex
O nitrato de cálcio é usado na fase de coagulação do látex. Faz parte da solução de imersão e, ao entrar em contato com a solução contendo o látex, quebra sua estabilização e causa sua coagulação.
Transferência e armazenamento de calor
A mistura binária de sais de nitrato fundido, incluindo cálcio com outros nitratos, é usada no lugar do óleo térmico em usinas de energia solar para transferência e armazenamento de calor.
Formas de candidatura
- O nitrato de cálcio é aplicado misturado ao solo na concentração de 1,59 kg por 30,48 m 2, com irrigação adequada. O nitrato de cálcio é solubilizado em água, permitindo sua absorção pelas raízes da planta. Em plantações hidropônicas, ele se dissolve na água crescente.
-Nitrato de cálcio também se utiliza na forma de spray para borrifar as folhas e flores, sendo um tratamento eficaz na prevenção do apodrecimento da flor do tomate, da nódoa de cortiça e do caroço amargo da maçã.
- Adiciona-se à mistura formadora do concreto uma quantidade de nitrato de cálcio (cimento, areia, pedras e água) e determina-se o efeito que sua adição tem nas propriedades específicas do concreto; como definir velocidade e força.
- O nitrato de cálcio é adicionado em uma concentração adequada para reduzir os odores ruins de esgoto ou água residual, a um nível que os odores sejam toleráveis para as pessoas.
Referências
- Bonnie L. Grant. (2019). Fertilizante de nitrato de cálcio - O que o nitrato de cálcio faz pelas plantas. Recuperado de: gardeningknowhow.com
- Farquharson, BF, Vroney, RP, Beauchamp, EG e Vyn, TJ (1990). O uso de nitrato de cálcio para reduzir o acúmulo de fitotoxinas durante a decomposição de resíduos corpóreos. Canadian Journal of Soil Science 70 (4): 723-726.
- Ogunbode, EB e Hassan, IO (2011). Efeito da adição de nitrato de cálcio nas propriedades seletivas de concretos contendo cinzas vulcânicas. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
- Wikipedia. (2019). Nitrato de cálcio. Recuperado de: en.wikipedia.org
- Shiqi Dong e col. (2018). Inibição da corrosão do aço pelo nitrato de cálcio em ambientes de fluido de completação enriquecidos com haleto. npj Materials Degradation volume 2, Article number: 32.
- Emaginationz Technologies. (2019). Especificações do nitrato de cálcio. Recuperado de: direct2farmer.com
- PubChem. (2019). Nitrato de cálcio. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov