KALSIUM NITRAT (CA (NO3) 2): STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAAN - KIMIA - 2024

The kalsium nitrat adalah garam anorganik tersier memiliki satu rumus kimia Ca (NO ₃ ) ₂ . Dari rumusnya diketahui bahwa padatannya terdiri dari ion Ca ²⁺ dan NO ₃ ^- dengan perbandingan 1: 2. Oleh karena itu, ini adalah senyawa yang bersifat ionik murni.

Salah satu sifatnya adalah sifat pengoksidasi, karena anion nitrat. Itu tidak mudah terbakar, yaitu tidak terbakar pada suhu tinggi. Karena tidak mudah terbakar, ini mewakili padatan yang aman untuk ditangani tanpa banyak perawatan; Namun, itu bisa mempercepat penyalaan bahan yang mudah terbakar.

Kalsium nitrat padat. Sumber: Ondřej Mangl, dari Wikimedia Commons

Penampilannya terdiri dari butiran padat, yang memiliki warna putih atau abu-abu muda (gambar atas). Ini bisa anhydrous atau tetrahydrate, Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O. Ini sangat larut dalam air, metanol dan aseton.

Kalsium nitrat telah banyak digunakan sebagai pupuk, karena mudah bergerak di tanah yang lembab, dan cepat diserap oleh akar tanaman. Ini memasok dua elemen penting untuk nutrisi dan pertumbuhan tanaman: nitrogen dan kalsium.

Nitrogen merupakan salah satu dari tiga elemen esensial untuk perkembangan tanaman (N, P dan K), penting dalam sintesis protein. Sedangkan kalsium diperlukan untuk menjaga struktur dinding sel tumbuhan. Karena alasan inilah Ca (NO ₃ ) ₂ banyak digunakan di taman.

Di sisi lain, garam ini memiliki aksi toksik, terutama melalui kontak langsung dengan kulit dan mata, serta terhirup debunya. Selain itu, dapat diurai dengan pemanasan.

Struktur kalsium nitrat

Ion kalsium nitrat. Sumber: Я.HarDNox di ru.wikipedia, dari Wikimedia Commons

Gambar atas menunjukkan struktur Ca (NO ₃ ) ₂ dalam model bola dan batang. Namun, di sini, ada cacat: diasumsikan adanya ikatan kovalen Ca-O, yang bertentangan dengan karakter ioniknya. Memperjelas ini, sebenarnya interaksinya adalah tipe elektrostatis.

Kation Ca ²⁺ dikelilingi oleh dua anion NO ₃ ^- sesuai dengan proporsinya dalam kristal. Oleh karena itu, nitrogen mendominasi dalam bentuk nitrat dalam struktur kristal.

Ion-ion tersebut dikelompokkan sedemikian rupa sehingga membentuk konfigurasi yang ekspresi minimumnya adalah sel satuan; yang, untuk garam anhidrat, adalah kubik. Dengan kata lain, dari kubus yang mengandung rasio 1: 2 untuk ion-ion ini, seluruh kristal direproduksi.

Sebaliknya, garam tetrahidrasi, Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O, memiliki empat molekul air untuk setiap rangkaian NO ₃ ^- Ca ²⁺ NO ₃ ^- . Ini mengubah struktur kristal, mengubah bentuknya menjadi sel unit monoklinik.

Oleh karena itu, kristal untuk garam anhydrous dan tetrahydrate diharapkan berbeda; perbedaan yang dapat ditentukan dalam sifat fisiknya, misalnya titik leleh.

Sifat fisik dan kimia

Nama kimiawi

-Kalsium nitrat

-Kalsium dinitrat

-Nitrocalcite

-Norwegian sendawa dan limesaltpetro.

Formula molekul

Ca (NO ₃ ) ₂ atau CaN ₂ O ₆

Berat molekul

Anhidrat 164.088 g / mol dan tetrahydrate 236.15 g / mol. Perhatikan efek air pada berat molekul, dan air tidak dapat diabaikan saat menimbangnya.

Penampilan fisik

Putih atau abu-abu terang atau butiran. Kristal putih kubik atau butiran deliquescent; yaitu, zat-zat tersebut menyerap kelembapan sampai titik di mana zat tersebut larut karena kelarutannya yang tinggi.

Titik didih

Bentuk anhidrat terurai saat pemanasan ke suhu yang mencegah penentuan titik didihnya; sedangkan garam berbentuk tetrahidrat memiliki titik didih 132ºC (270ºF, 405K).

Titik lebur

Bentuk -Anhydrous: 561 ° C sampai 760 mmHg (1042 ° F, 834 K).

Bentuk -Tetrahydrate: 42,7 ° C (109 ° F, 316 K).

Ini menunjukkan bagaimana molekul air mengganggu interaksi elektrostatis antara Ca ²⁺ dan NO ₃ ^- di dalam kristal; dan akibatnya, padatan meleleh pada suhu yang jauh lebih rendah.

Kelarutan air

Bentuk -Anhydrous: 1212 g / L pada 20 ºC.

Bentuk -Tetrahydrate: 1290 g / L pada 20 ºC.

Air dalam kristal hampir tidak meningkatkan kelarutan garam.

Kelarutan dalam pelarut organik

-Dalam etanol, 51,42 g / 100 g pada 20 ºC.

-Dalam metanol, 134 g / 100 g pada 10 ºC.

-Dalam aseton, 168 g / 100 g pada 20 ºC.

Keasaman (pKa)

6.0

Massa jenis

2,5 g / cm ³ pada 25 ° C (tetrahydrate).

Penguraian

Ketika kalsium nitrat dipanaskan hingga berpijar, ia terurai menjadi kalsium oksida, nitrogen oksida, dan oksigen.

Profil reaktif

Ini adalah agen pengoksidasi yang kuat, tetapi tidak mudah terbakar. Mempercepat penyalaan bahan yang mudah terbakar. Pembagian kalsium nitrat menjadi partikel halus memfasilitasi ledakannya saat senyawa tersebut terkena api yang berkepanjangan.

Campuran dengan alkil ester menjadi mudah meledak dengan menghasilkan ester alkil nitrat. Kombinasi kalsium nitrat dengan fosfor, timah (II) klorida atau zat pereduksi lainnya, dapat bereaksi secara eksplosif.

Aplikasi

pertanian

Ini digunakan dalam tanaman sebagai sumber nitrogen dan kalsium. Kalsium nitrat sangat larut dalam air dan mudah diserap oleh akar tanaman. Selain itu, ia tidak mengasamkan tanah karena ion-ionnya tidak dapat dihidrolisis secara signifikan.

Pencampuran dengan pupuk yang mengandung fosfor atau sulfat harus dihindari untuk menghindari pembentukan garam yang tidak larut. Karena sifatnya yang higroskopis, maka harus disimpan di lingkungan yang kering dan sejuk.

Penggunaannya memiliki keunggulan dibandingkan penggunaan amonium nitrat sebagai pupuk. Meskipun senyawa terakhir menyumbang nitrogen ke tanaman, itu mengganggu penyerapan kalsium, yang dapat menyebabkan kekurangan kalsium pada tanaman.

Kalsium berkontribusi pada pemeliharaan struktur dinding sel tumbuhan. Jika terjadi kekurangan kalsium, jaringan tanaman yang tumbuh, seperti ujung akar, daun muda, dan ujung pucuk, sering kali menunjukkan pertumbuhan yang menyimpang.

Amonia menurun

Kalsium nitrat mengurangi akumulasi asam lemak yang mudah menguap dan senyawa fenolik, fitotoksik yang terakumulasi akibat penguraian sisa tanaman kedelai.

Selain itu, terdapat kecenderungan kalsium nitrat untuk menurunkan konsentrasi amonium di dalam tanah, yang meningkatkan kapasitas penyangga hidrogen.

Beton

Kalsium nitrat digunakan untuk mengurangi waktu pengerasan beton. Ini dihasilkan oleh pembentukan kalsium hidroksida, mungkin melalui reaksi perpindahan ganda.

Selain itu, kalsium nitrat menginduksi pembentukan senyawa besi hidroksida, yang tindakan protektifnya pada beton mengurangi korosi. Artinya, keberadaan besi dapat bereaksi dengan komponen dasar beton, seperti kalsium hidroksida itu sendiri.

Kalsium nitrat mengurangi waktu pengerasan, serta ketahanan beton, yang telah ditambahkan abu vulkanik. Untuk mempelajari pengaruh penambahan kalsium nitrat pada beton, telah digunakan peningkatan konsentrasi kalsium nitrat antara 2% dan 10%.

Penurunan yang lebih besar dalam waktu pengaturan telah diamati, serta peningkatan kekuatan beton karena konsentrasi kalsium nitrat meningkat hingga 10%.

Pengolahan limbah atau air limbah

Kalsium nitrat digunakan untuk mengurangi bau tak sedap dari limbah dengan mengurangi pembentukan hidrogen sulfida. Selain itu, bahan organik yang menghasilkan kondisi anaerobik dikonsumsi, yang menyulitkan banyak spesies biologis untuk bertahan hidup.

Persiapan kompres dingin

Kalsium nitrat tetrahidrat merupakan senyawa endotermik yang memiliki kemampuan menyerap panas dari lingkungan sekitarnya. Ini menghasilkan pendinginan tubuh yang bersentuhan dengan wadah yang menampungnya.

Kompres meningkatkan suhunya, dan untuk meregenerasinya cukup dengan menempatkannya di freezer

Koagulasi lateks

Kalsium nitrat digunakan dalam fase koagulasi lateks. Ini adalah bagian dari larutan perendaman, dan ketika bersentuhan dengan larutan yang mengandung lateks, ia merusak stabilisasinya dan menyebabkannya membeku.

Perpindahan panas dan penyimpanan

Campuran biner garam nitrat cair, termasuk kalsium dengan nitrat lain, digunakan sebagai pengganti minyak termal di pembangkit listrik tenaga surya untuk transfer dan penyimpanan panas.

Bentuk aplikasi

-Kalsium nitrat diterapkan dicampur dengan tanah pada konsentrasi 1,59 kg per 30,48 m ² , dengan irigasi yang memadai. Kalsium nitrat dilarutkan dalam air, memungkinkan penyerapannya oleh akar tanaman. Pada tanaman hidroponik itu larut dalam air yang tumbuh.

-Kalsium nitrat juga digunakan dalam bentuk semprotan untuk menyemprot daun dan bunga, menjadi pengobatan yang efektif dalam pencegahan pembusukan bunga tomat, noda gabus dan lubang pahit apel.

-Kalsium nitrat ditambahkan ke dalam campuran pembentuk beton (semen, pasir, batu dan air), dan pengaruh penambahannya terhadap sifat spesifik beton ditentukan; seperti mengatur kecepatan dan kekuatan.

-Kalsium nitrat ditambahkan dengan konsentrasi yang memadai untuk mengurangi bau tak sedap dari air limbah atau limbah, ke tingkat yang baunya dapat ditoleransi oleh manusia.

Referensi

1. Bonnie L. Grant. (2019). Pupuk Kalsium Nitrat - Apa yang Dilakukan Kalsium Nitrat Untuk Tanaman. Diperoleh dari: gardeningknowhow.com
2. Farquharson, BF, Vroney, RP, Beauchamp, EG dan Vyn, TJ (1990). Penggunaan kalsium nitrat untuk mengurangi akumulasi fitotoksin selama dekomposisi residu corp. Jurnal Ilmu Tanah Kanada 70 (4): 723-726.
3. Ogunbode, EB dan Hassan, IO (2011). Pengaruh penambahan kalsium nitrat pada sifat selektif beton yang mengandung abu vulkanik. Leonardo Electronic Journal of Practices Technologies 19: 29-38.
4. Wikipedia. (2019). Kalsium nitrat. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
5. Shiqi Dong & col. (2018). Penghambatan korosi baja oleh kalsium nitrat dalam lingkungan fluida penyelesaian yang diperkaya halida. npj Material Degradasi volume 2, Nomor artikel: 32.
6. Teknologi Emaginationz. (2019). Spesifikasi Kalsium Nitrat. Diperoleh dari: direct2farmer.com
7. PubChem. (2019). Kalsium nitrat. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov