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Nitrato de calcio

El nitrato de calcio , también llamado Norgessalpeter o salitre noruego , es un compuesto inorgánico de fórmula Ca( NO3 ) 2 ( H2O ) x . El compuesto anhidro, que rara vez se encuentra, absorbe la humedad del aire para dar el tetrahidrato . Tanto la forma anhidra como la hidratada son sales incoloras . El nitrato de calcio se utiliza principalmente como componente de fertilizantes , pero tiene otras aplicaciones. Nitrocalcita es el nombre de un mineral que es un nitrato de calcio hidratado que se forma como una eflorescencia donde el estiércol entra en contacto con el hormigón o la piedra caliza en un ambiente seco como en establos o cavernas . Se conoce una variedad de sales dobles que incluyen nitrato de calcio y amonio decahidratado (NH 4 NO 3 ·5Ca(NO 3 ) 2 ·10H 2 O) y nitrato de calcio y potasio (Ca(NO 3 ) 2 ·4KNO 3 ). [3]

Producción y reactividad.

Norgessalpeter fue sintetizado en Notodden , Noruega , en 1905 mediante el proceso Birkeland-Eyde . La mayor parte del nitrato de calcio del mundo se produce actualmente en Porsgrunn .

Se produce tratando la piedra caliza con ácido nítrico , seguido de neutralización con amoníaco:

También es un producto intermedio del Proceso Odda :

También se puede preparar a partir de una solución acuosa de nitrato de amonio e hidróxido de calcio :

Al igual que los nitratos de metales alcalinotérreos relacionados , el nitrato de calcio se descompone al calentarlo (a partir de 500 °C) para liberar dióxido de nitrógeno : [3]

ΔH = 369 kJ/mol

Aplicaciones

Uso en agricultura

El grado de fertilizante (15,5-0-0 + 19% Ca) es popular en el sector de invernaderos e hidroponía ; Contiene nitrato de amonio y agua , como la "sal doble" . Esto se llama nitrato de calcio y amonio y, a menudo, se utiliza el nombre de nitrato de calcio en pastillas, ya que siempre viene en forma de pastillas (granulares). También se conocen formulaciones carentes de amoniaco: Ca(NO 3 ) 2 ·4H 2 O (11,9-0-0 + 16,9 Ca) y la exenta de agua 17-0-0 + 23,6 Ca. También se ofrece una formulación líquida (9-0-0 + 11 Ca). Un derivado anhidro estable al aire es el complejo de urea Ca(NO 3 ) 2 ·4[OC(NH 2 ) 2 ], que se ha vendido como Cal-Urea.

El nitrato de calcio también se utiliza para controlar determinadas enfermedades de las plantas. Por ejemplo, los aerosoles diluidos de nitrato de calcio (y cloruro de calcio ) se utilizan para controlar el bitter pit y la mancha del corcho en los manzanos. [4]

Tratamiento de aguas residuales

Unidad de tratamiento de aguas residuales

El nitrato de calcio se utiliza en el preacondicionamiento de aguas residuales para prevenir la emisión de olores. El preacondicionamiento de las aguas residuales se basa en el establecimiento de una biología anóxica en el sistema de aguas residuales. En presencia de nitrato, se detiene el metabolismo de los sulfatos, evitando así la formación de sulfuro de hidrógeno. [5] Además, se consume materia orgánica fácilmente degradable, que de lo contrario puede provocar condiciones anaeróbicas aguas abajo, así como emisiones de olores. El concepto también es aplicable al tratamiento de lodos excedentes. [6]

Concreto

El nitrato de calcio se utiliza en aditivos aceleradores de fraguado para hormigón. Este uso con hormigón y mortero se basa en dos efectos. El ion calcio acelera la formación de hidróxido de calcio y, por tanto, la precipitación y el fraguado. Este efecto se utiliza también en agentes para hormigonado en climas fríos, así como en algunos plastificantes combinados . [7] El ion nitrato conduce a la formación de hidróxido de hierro, cuya capa protectora reduce la corrosión del refuerzo de hormigón. [8]

Coagulante de látex

El nitrato de calcio es un coagulante muy común en la producción de látex, especialmente en procesos de inmersión. El nitrato de calcio disuelto forma parte de la solución del baño de inmersión. El formador caliente se sumerge en el líquido de coagulación y queda sobre el formador una fina película del líquido de inmersión. Ahora, al sumergir el primero en el látex, el nitrato de calcio romperá la estabilización de la solución de látex y el látex se coagulará sobre el primero. [9] [10]

compresas frías

La disolución del nitrato de calcio tetrahidrato es altamente endotérmica (enfriamiento). Por esta razón, a veces se utiliza nitrato de calcio tetrahidratado para compresas frías regenerables. [3]

Sales fundidas para transferencia y almacenamiento de calor.

El nitrato de calcio se puede utilizar como parte de mezclas de sales fundidas. Son típicas las mezclas binarias de nitrato de calcio y nitrato de potasio o mezclas ternarias que incluyen también nitrato de sodio . [11] [12] [13] Esas sales fundidas se pueden usar para reemplazar el aceite térmico en plantas de energía solar concentrada para la transferencia de calor, pero principalmente se usan para almacenar calor.

Referencias

  1. ^ ab Anatolievich, Kiper Ruslan. «Propiedades de la sustancia: nitrato de calcio» . Consultado el 9 de septiembre de 2015 .
  2. ^ Norwitz, George; Chasan, David E. (1 de mayo de 1968). "Aplicación de la espectroscopia infrarroja al análisis de nitratos inorgánicos" (PDF) . Centro de Información Técnica de Defensa . Consultado el 21 de enero de 2023 .{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: fecha y año ( enlace )
  3. ^ abc "Nitratos y Nitritos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. 2002. doi : 10.1002/14356007.a17_265. ISBN 978-3527306732.
  4. ^ "Bitter Pit y Cork Spot". Extensión Cooperativa de Extensión de la Universidad de Wisconsin . UW-Madison, Departamento de Horticultura.
  5. ^ Bentzen, G; Smith, A; Bennett, D; Webster, N; Reinholt, F; Sletholt, E; Hobson, J (1995). "Dosificación controlada de nitrato para la prevención de H 2 S en una red de alcantarillado y sus efectos en el proceso de tratamiento posterior". Ciencia y Tecnología del Agua . 31 (7): 293. doi :10.1016/0273-1223(95)00346-O.
  6. ^ Einarsen, AM; ÆeesØy, A.; Rasmussen, AI; Bungum, S.; Sveberg, M. (2000). "Prevención biológica y eliminación de sulfuro de hidrógeno en lodos en la planta de tratamiento de aguas residuales de Lillehammer". Ciencia del agua. Tecnología . 41 (6): 175–187. doi :10.2166/wst.2000.0107.
  7. ^ Justines, H. (2010) "Nitrato de calcio como aditivo multifuncional para hormigón" Revista Concrete, Vol 44, No. 1, p.34. ISSN  0010-5317
  8. ^ Al-Amoudi, Omar S. Baghabra; Maslehuddin, Mohammed; Lashari, AN; Almusallam, Abdullah A (2003). "Efectividad de los inhibidores de corrosión en hormigones contaminados". Compuestos de Cemento y Hormigón . 25 (4–5): 439. doi :10.1016/S0958-9465(02)00084-7.
  9. ^ NC Dafader, YN Jolly, ME Haque, F. Akhtar y MU Ahmad: El papel de los coagulantes en la preparación de una película sumergida a partir de látex de caucho natural vulcanizado por radiación. Tecnología e Ingeniería de Polímeros-Plásticos. Volumen 38, Número 2, 1999, páginas 267-274. En línea: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/03602559909351576
  10. ^ "Rubbercare: guantes selectos de látex y nitrilo de un fabricante confiable".
  11. ^ "El nitrato de calcio y potasio es prometedor para el almacenamiento de calor CSP - Solar Novus Today".
  12. ^ Solicitud de Patente Europea EP0049761: Uso de una mezcla ternaria de sales como medio transmisor de calor y/o como medio de almacenamiento de calor. http://www.freepatentsonline.com/EP0049761A1.html
  13. ^ Solicitud de patente de la OMPI WO/2014/044652: Uso de una sal de nitrato de calcio y potasio para la fabricación de un fluido caloportador. http://www.freepatentsonline.com/WO2014044652A1.html