El nitrito de calcio es un compuesto inorgánico con la fórmula química Ca(NO
2)
2En este compuesto, como en todos los nitritos , el nitrógeno se encuentra en un estado de oxidación +3. Tiene muchas aplicaciones, como anticongelante , inhibidor de la oxidación del acero y lavado de aceites pesados . [1]
A temperatura y presión ambiente, el compuesto es un polvo inodoro de color blanco o amarillento claro. Es fácilmente soluble en agua con una densidad de 2,26 g/cm3 . Su punto de fusión es de 390 °C y es estable en condiciones normales de uso y almacenamiento. También se caracteriza por su fuerte carácter oxidante , [2] que surge del anión nitrito .
El nitrito de calcio se puede producir mediante diferentes procesos de síntesis. Uno de ellos es mediante la reacción de cal hidratada con gas NOX , que normalmente proviene de una planta de ácido nítrico . En la planta de ácido, se quema amoníaco para producir el gas NOX para el ácido, así como nitrito de calcio. [3]
También se puede preparar como se detalla a continuación, formando una solución de nitrito de sodio y nitrato de calcio ; enfriando la solución para precipitar el nitrato de sodio ; formando una sal doble de nitrito de calcio/hidróxido de calcio; y en presencia de agua, descomponiendo la sal doble para formar una solución de nitrito de calcio e insolubilizar el hidróxido de calcio . Esencialmente, la función del hidróxido de calcio es transportar nitrito de calcio; el hidróxido de calcio forma la sal doble insolubilizada que se puede utilizar para separar partes de nitrito de calcio de la solución. Después, la sal doble se disuelve liberando nitrito de calcio y regenerando el hidróxido de calcio. [4]
1. Precipitación de sal doble
2. Liberación de nitrito de calcio
El nitrito de calcio tiene una gran variedad de usos. Puede usarse como anticongelante debido a su alta solubilidad, ya sea en solución o en polvo. Puede promover la hidratación de minerales en cemento usando este anticongelante a temperatura bajo cero, la temperatura operativa puede reducirse a -20 °C. También funciona como inhibidor de corrosión de metales , por lo que puede proteger el acero en edificios y estructuras de concreto del óxido, para extender la vida útil de edificios específicos. [5] El éxito del nitrito como inhibidor de corrosión para la protección del acero embebido en hormigón armado proviene del comportamiento "inteligente" de la fase AFm (AFm es la abreviatura de una familia de fases hidratadas de hidrato de aluminato de calcio: fases monosustituyentes de aluminato-ferrita); normalmente almacena nitrito con preferencia a los iones sulfato , carbonato e hidroxilo para que las concentraciones de nitrito del fluido de los poros sean bajas. Sin embargo, si se produce la entrada de cloruro en servicio (desde agua de mar o sal de deshielo), el AFm sufre un intercambio iónico, ganando cloruro y formando sal de Friedel (Cl-AFm), mientras libera iones de nitrito solubles al fluido intersticial. Como resultado, la relación acuosa de [NO 2 − ]/[Cl − ] aumenta, lo que asegura la inhibición de la corrosión del acero incrustado. [6] El mecanismo de inhibición de la corrosión del nitrito en el hormigón es doble: por un lado, la concentración de los aniones de cloruro muy corrosivos (responsables de la corrosión por picaduras de las varillas de acero) en el agua intersticial del hormigón disminuye después de su absorción en las fases AFm y, por otro lado, los nitritos también oxidan los iones Fe 2+ presentes alrededor de las varillas de refuerzo corroídas, lo que lleva a la precipitación de oxihidróxidos de hierro poco solubles sobre la superficie del acero, lo que contribuye a su pasivación .
El nitrito de calcio se utiliza ampliamente en el hormigón para la construcción de edificios de gran altura, carreteras, puentes, ferrocarriles, aeropuertos y obras hidráulicas a gran escala . También podría permitir que las zonas costeras utilicen arena marina que contenga cloruro en el hormigón. [7]
El nitrito de calcio también se utiliza como detergente de aceite pesado y en las industrias farmacéutica , de tintes y metalúrgica . Puede sustituir al nitrito de sodio , un producto que se utiliza a menudo como fluido de transferencia de calor en unidades de almacenamiento de energía térmica para grandes aplicaciones de aire acondicionado o refrigeración de procesos.
Es un oxidante inorgánico venenoso, que no se puede mezclar con sales orgánicas de amonio , ácidos o cianuros . Debe conservarse en un lugar resistente al calor, ya que cuando la temperatura es superior a 220 °C se reducirá y se descompondrá en óxido nitroso . Durante el transporte es importante protegerlo de la lluvia y la insolación , y proteger su embalaje de roturas. Además, el almacén debe estar ventilado y seco. [5]