Русская Википедия:Нитрат кальция

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Кальция нитрат, кальциевая селитра, азотнокислый кальций — неорганическая соль азотной кислоты. Соединение сильно гигроскопично, поэтому его хранят без доступа влаги. Химическая формула Са(NО₃)₂.

Свойства

Физические свойства

Вещество представляет собой белый порошок без цвета, вкуса и запаха. Он хорошо растворим в воде.Шаблон:Заготовка раздела

Молярная масса тетрагидрата нитрата кальция — 236,15 г/моль, безводного — 164,088 г/моль.

Химические свойства

При 500 °C начинает разлагаться с выделением О₂ и образованием сначала Ca(NO₂)₂, а затем СаО и NO₂.

<chem> Ca(NO3)2 -> CaO + NO2 ^ + O2 ^</chem>

Кальциевая селитра при нормальных условиях негорючая, пожаро- и взрывобезопасная, устойчивая в интервале температур от −60 °C до +155 °C. Вещество представляет собой соль азотной кислоты и гидроксида кальция. Соответственно, оно имеет все свойства, характерные для солей кислот. Например,

<chem>Ca(NO3)2 + Na2SO4 -> CaSO4 + 2NaNO3</chem>

<chem>Ca(NO3)2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HNO3</chem>

Ионы кальция образуют устойчивые соединения с краун эфирами.

Получение

Получают нитрат кальция действием HNO₃ на известняк или поглощением нитрозных газов (в основном NO₂) известковым молоком. Применяют его как азотное удобрение и для получения особо чистого СаО.

Для получения гранулированной кальциевой селитры используется способ низкотемпературной нейтрализации азотной кислоты природным известняком или продуктами переработки известняка.

Реакции с получением нитрата кальция

Нитрат кальция производится путём обработки известняка с азотной кислотой, после нейтрализации аммиака:

CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O.

Он также является побочным продуктом процесса Оддо при добыче фосфата кальция:

Ca₃(PO₄)₂ + 6HNO₃ → 2H₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂.

Так же как нитраты других щелочноземельных металлов и LiNO₃, кальциевая селитра при нагревании разлагается на выпуске диоксида азота:

2Ca(NO₃)₂ → 2CaO + 4NO₂ + O₂, ΔH°_обр.=369 кДж/моль

Другие реакции получения нитрата кальция:

• <math>4\mbox{Ca}+10\mbox{HNO}_3 \longrightarrow4\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+\mbox{N}_2\mbox{O}+5\mbox{H}_2\mbox{O}</math>
• <math>\mbox{CaO}+2\mbox{HNO}_3 \longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+\mbox{H}_2\mbox{O}</math>
• <math>\mbox{Ca}(\mbox{OH})_2 + 2\mbox{HNO}_3\longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{H}_2\mbox{O}</math>
• <math>\mbox{CaCl}_2+2\mbox{AgNO}_3\longrightarrow\mbox{Ca(NO}_3)_2+2\mbox{AgCl}</math>
• <math>3\mbox{Ca}+8\mbox{HNO}_3\longrightarrow3\mbox{Ca(NO}_3)_2+2\mbox{NO}+4\mbox{H}_2\mbox{O}</math>
• <math>2\mbox{Ca(OH)}_2+4\mbox{NO}_2\longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+\mbox{Ca}(\mbox{NO}_2)_2+2\mbox{H}_2\mbox{O}</math>
• <math>3\mbox{Ca}(\mbox{NO}_2)_2+4\mbox{HNO}_3\longrightarrow3\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{H}_2\mbox{O}+4\mbox{NO}</math>
• <math>\mbox{Ca}_5(\mbox{PO}_4)_3\mbox{F}+10\mbox{HNO}_3\longrightarrow3\mbox{H}_3\mbox{PO}_4+5\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+\mbox{HF}</math>
• <math>\mbox{CaF}_2+2\mbox{HNO}_3\longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{HF}</math>
• <math>2\mbox{Ca}_5(\mbox{PO}_4)_3\mbox{F}+14\mbox{HNO}_3\longrightarrow3\mbox{Ca}(\mbox{H}_2\mbox{PO}_4)_2+7\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{HF}</math>
• <math>\mbox{Ca}_5(\mbox{PO}_4)_3\mbox{F}+4\mbox{HNO}_3\longrightarrow3\mbox{CaHPO}_4+2\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+\mbox{HF}</math>
• <math>2\mbox{NH}_4\mbox{NO}_3+\mbox{Ca}(\mbox{OH})_2\longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{H}_2\mbox{O}+2\mbox{NH}_3</math>
• <math>\mathsf{Ca(PH_2O_2)_2+2H_2O+4AgNO_3 \longrightarrow \ 4Ag \downarrow \ +2H_2(PHO_3)+Ca(NO_3)_2+2HNO_3}</math>
• <math>\mathsf{CaS+4HNO_3}</math>_(конц.)<math>\mathsf{\longrightarrow \ Ca(NO_3)_2+S\downarrow \ +2NO_2\uparrow \ +2H_2O}</math>
• <math>\mathsf{CaHPO_4+2HNO_3}</math>_(конц.)<math>\mathsf{\longrightarrow \ Ca(NO_3)_2+H_3PO_4}</math>
• <math>\mathsf{Ca(NO_3)_2\cdot\ 4H_2O \xrightarrow{60-100^oC} \ Ca(NO_3)_2+4H_2O}</math>

В атмосфере образование нитрата кальция возможно по следующей цепочке реакций:

• <math>\mbox{N}_2+2\mbox{O}_2\longrightarrow2\mbox{NO}_2</math>(грозовой разряд)
  • <math>2\mbox{NO}_2+\mbox{H}_2\mbox{O}\longrightarrow\mbox{HNO}_2+\mbox{HNO}_3</math>
    • <math>2\mbox{HNO}_3+\mbox{Ca}^{2+}\longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{H}^+</math>

Применение

Гранулированный, безводный нитрат кальция, применяется как добавка в бетон, в качестве удобрения, для приготовления рассола в холодильной технике, в производстве реактивов, стеклопластиков, а также как один из компонентов для производства взрывчатки.

В сельском хозяйстве

Нитрат кальция является физиологическим щелочным удобрением, пригодным для всех почв и прежде всего для закисленных почв. В сельском хозяйстве применяют как азотное удобрение. Выпускают в гранулированном виде; товарный продукт должен содержать не менее 15,5 % азота, кроме того, к нему добавляют в процессе производства 4—7 % нитрата аммония для уменьшения гигроскопичности удобрения; содержание влаги не должно превышать 15 %. Нитрат кальция вносят под все культуры. Наиболее эффективен на кислых почвах, особенно для весенней подкормки озимых.

В пиротехнике

Несмотря на то, что нитрат кальция в смеси с горючими веществами способен давать недорогой источник кирпично-красного пламени, применение его в этом качестве крайне ограничено из-за сильной гигроскопичности.