Нитрат кальция

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

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:Дополнить раздел

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.

$2\mathrm{C}\mathrm{a}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{O}+4\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow +\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

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,

$\mathrm{C}\mathrm{a}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

$\mathrm{C}\mathrm{a}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

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:

• $4\text{Ca}+10{\text{HNO}}_3⟶4\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+{\text{N}}_2\text{O}+5{\text{H}}_2\text{O}$
• $\text{CaO}+2{\text{HNO}}_3⟶\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+{\text{H}}_2\text{O}$
• $\text{Ca}(\text{OH}{)}_2+2{\text{HNO}}_3⟶\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$
• ${\text{CaCl}}_2+2{\text{AgNO}}_3⟶{\text{Ca(NO}}_3{)}_2+2\text{AgCl}$
• $3\text{Ca}+8{\text{HNO}}_3⟶3{\text{Ca(NO}}_3{)}_2+2\text{NO}+4{\text{H}}_2\text{O}$
• $2{\text{Ca(OH)}}_2+4{\text{NO}}_2⟶\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+\text{Ca}({\text{NO}}_2{)}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$
• $3\text{Ca}({\text{NO}}_2{)}_2+4{\text{HNO}}_3⟶3\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+2{\text{H}}_2\text{O}+4\text{NO}$
• ${\text{Ca}}_5({\text{PO}}_4{)}_3\text{F}+10{\text{HNO}}_3⟶3{\text{H}}_3{\text{PO}}_4+5\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+\text{HF}$
• ${\text{CaF}}_2+2{\text{HNO}}_3⟶\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+2\text{HF}$
• $2{\text{Ca}}_5({\text{PO}}_4{)}_3\text{F}+14{\text{HNO}}_3⟶3\text{Ca}({\text{H}}_2{\text{PO}}_4{)}_2+7\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+2\text{HF}$
• ${\text{Ca}}_5({\text{PO}}_4{)}_3\text{F}+4{\text{HNO}}_3⟶3{\text{CaHPO}}_4+2\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+\text{HF}$
• $2{\text{NH}}_4{\text{NO}}_3+\text{Ca}(\text{OH}{)}_2⟶\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+2{\text{H}}_2\text{O}+2{\text{NH}}_3$
• $𝖢𝖺\mathsf{(}𝖯{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖠𝗀𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟦}𝖠𝗀\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖯𝖧{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{)}\mathsf{+}𝖢𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$
• $𝖢𝖺𝖲\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$_(конц.)$\mathsf{⟶}𝖢𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖲\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$
• $𝖢𝖺𝖧𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$_(конц.)$\mathsf{⟶}𝖢𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$
• $𝖢𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\cdot }\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{60-100^{o}C}{\to }𝖢𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

В атмосфере образование нитрата кальция возможно по следующей цепочке реакций:

• ${\text{N}}_2+2{\text{O}}_2⟶2{\text{NO}}_2$(грозовой разряд)
  • $2{\text{NO}}_2+{\text{H}}_2\text{O}⟶{\text{HNO}}_2+{\text{HNO}}_3$
    • $2{\text{HNO}}_3+{\text{Ca}}^{2+}⟶\text{Ca}({\text{NO}}_3{)}_2+2{\text{H}}^{+}$

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.