कैल्शियम नाइट्रेट (सीए 3) (2): संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

कैल्शियम नाइट्रेट एक तृतीयक अकार्बनिक नमक चल रहा है रासायनिक सूत्र सीए (कोई ₃) ₂ । इसके सूत्र से ज्ञात होता है कि इसका ठोस 1: 2 अनुपात में Ca ²⁺ और NO ₃ ^- आयनों से बना है। इसलिए, यह विशुद्ध रूप से आयनिक प्रकृति का एक यौगिक है।

नाइट्रेट आयन के कारण इसका एक गुण इसका ऑक्सीकरण वर्ण है। यह दहनशील नहीं है, अर्थात यह उच्च तापमान पर नहीं जलता है। गैर-दहनशील होने के नाते, यह बहुत देखभाल के बिना एक सुरक्षित ठोस का प्रतिनिधित्व करता है; हालाँकि, यह दहनशील पदार्थों के प्रज्वलन में तेजी ला सकता है।

ठोस कैल्शियम नाइट्रेट। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स से ओन्दीज मंगल

इसकी उपस्थिति में एक दानेदार ठोस होता है, जिसमें एक सफेद या हल्के भूरे रंग (ऊपरी छवि) होता है। यह निर्जल या टेट्राहाइड्रेट, Ca (NO ₃) ₂ · 4H ₂ O हो सकता है। यह पानी, मेथनॉल और एसीटोन में बहुत घुलनशील है।

कैल्शियम नाइट्रेट व्यापक रूप से एक उर्वरक के रूप में इस्तेमाल किया गया है, क्योंकि यह नम मिट्टी में आसानी से चलता है, और जल्दी से पौधे की जड़ों द्वारा अवशोषित होता है। यह पौधे के पोषण और विकास के लिए दो महत्वपूर्ण तत्वों की आपूर्ति करता है: नाइट्रोजन और कैल्शियम।

नाइट्रोजन पौधों (एन, पी और के) के विकास के लिए तीन आवश्यक तत्वों में से एक है, यह प्रोटीन के संश्लेषण में आवश्यक है। इस बीच, पौधों की कोशिका भित्ति की संरचना को बनाए रखने के लिए कैल्शियम आवश्यक है। इस कारण से Ca (NO ₃) ₂ का उपयोग बगीचों में बहुत किया जाता है।

दूसरी ओर, इस नमक में विषाक्त क्रियाएं होती हैं, विशेष रूप से त्वचा और आंखों के साथ सीधे संपर्क के साथ-साथ इसकी धूल से साँस लेना। इसके अलावा, इसे गर्म करके विघटित किया जा सकता है।

कैल्शियम नाइट्रेट की संरचना

कैल्शियम नाइट्रेट के आयन। स्रोत: ons.HarDNox at ru.wikipedia, विकिमीडिया कॉमन्स से

ऊपरी छवि एक गोले और सलाखों के मॉडल में सीए (NO ₃) ₂ की संरचना को दिखाती है । यहां, हालांकि, एक दोष है: सीए-ओ सहसंयोजक बांडों का अस्तित्व माना जाता है, जो उनके आयनिक चरित्र का विरोधाभासी करता है। इसे स्पष्ट करते हुए, वास्तव में इंटरैक्शन इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रकार के होते हैं।

सीए ²⁺ कटियन दो NO ₃ आयनों से घिरा हुआ है ^- क्रिस्टल में उनके अनुपात के अनुसार। इसलिए, नाइट्रोजन क्रिस्टलीय संरचना में नाइट्रेट के रूप में प्रबल होती है।

आयनों को इस तरह से वर्गीकृत किया जाता है कि वे एक विन्यास स्थापित करते हैं जिसकी न्यूनतम अभिव्यक्ति इकाई कोशिका है; निर्जल नमक के लिए, जो घन है। दूसरे शब्दों में, इन आयनों के लिए 1: 2 अनुपात वाले क्यूब्स से, पूरे क्रिस्टल को पुन: पेश किया जाता है।

दूसरी ओर, टेट्राहाइड्रेट नमक, Ca (NO ₃) ₂ · 4H ₂ O, NO _{3 के} प्रत्येक सेट के लिए चार पानी के अणु हैं ^- Ca ²⁺ NO ₃ ^- । यह क्रिस्टल संरचना को संशोधित करता है, इसे एक मोनोक्लेनिक इकाई सेल में विकृत करता है।

इसलिए, निर्जल और टेट्राहाइड्रेट लवण दोनों के लिए क्रिस्टल अलग होने की उम्मीद है; अंतर जो उनके भौतिक गुणों में निर्धारित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, पिघलने बिंदु।

भौतिक और रासायनिक गुण

रासायनिक नाम

-कैल्शियम नाइट्रेट

-कैल्शियम डिनिट्रेट

-Nitrocalcite

-नोरपेट सॉल्टपीटर और लिम्साल्टपेट्रो।

आण्विक सूत्र

सीए (नं _३) _२ या सीएएन _२ ओ _६

आणविक वजन

निर्जल 164.088 ग्राम / मोल और टेट्राहाइड्रेट 236.15 ग्राम / मोल। आणविक भार पर पानी के प्रभाव पर ध्यान दें, और इसे तौलते समय इसकी उपेक्षा नहीं की जा सकती है।

भौतिक उपस्थिति

सफेद या हल्के भूरे रंग के ठोस या दाने। घन सफेद क्रिस्टल या विलक्षण कण; यही है, वे नमी को उस बिंदु तक अवशोषित करते हैं जो वे अपनी उच्च घुलनशीलता के परिणामस्वरूप भंग कर देते हैं।

क्वथनांक

निर्जल रूप तापमान को गर्म करने पर विघटित हो जाता है जो इसके क्वथनांक के निर्धारण को रोकता है; जबकि नमक के टेट्राहाइड्रेट रूप में क्वथनांक 132 (C (270etF, 405K) होता है।

गलनांक

-अनान्यकालिक रूप: 561 ° C से 760 mmHg (1042 ° F, 834 K)।

-Tetrahydrate फॉर्म: 42.7 ° C (109 ° F, 316 K)।

इससे पता चलता है कि पानी के अणु सीए ²⁺ और एनओ _{3 के} बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन में कैसे हस्तक्षेप करते हैं ^- क्रिस्टल के अंदर; और फलस्वरूप, ठोस बहुत कम तापमान पर पिघलता है।

जल में घुलनशीलता

-अनुशासक रूप: 12 / g / L 20:C पर।

-Tetrahydrate फार्म: 20 डिग्री पर 1290 जी / एल।

क्रिस्टल में पानी शायद ही नमक की घुलनशीलता को बढ़ाता है।

कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशीलता

-इथेनॉल में, 20.4C पर 51.42 ग्राम / 100 ग्राम।

-मेथनॉल में, 10.C पर 134 ग्राम / 100 ग्राम।

-इस एसीटोन में, 168 100/100 ग्राम 20,C पर।

अम्लता (पीकेए)

6.0

घनत्व

25 डिग्री सेल्सियस (टेट्राहाइड्रेट) पर 2.5 ग्राम / सेमी ³ ।

सड़न

जब कैल्शियम नाइट्रेट को गरमागरम गर्म किया जाता है, तो यह कैल्शियम ऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है।

प्रतिक्रियाशील प्रोफ़ाइल

यह एक दृढ़ता से ऑक्सीकरण एजेंट है, लेकिन यह दहनशील नहीं है। दहनशील सामग्रियों के प्रज्वलन को तेज करता है। ठीक कणों में कैल्शियम नाइट्रेट का विभाजन लंबे समय तक आग के संपर्क में आने पर इसके विस्फोट की सुविधा देता है।

एल्काइल एस्टर के साथ मिश्रण अल्काइल नाइट्रेट एस्टर की उत्पत्ति से विस्फोटक हो जाते हैं। फास्फोरस, टिन (II) क्लोराइड या अन्य कम करने वाले एजेंट के साथ कैल्शियम नाइट्रेट का संयोजन विस्फोटक प्रतिक्रिया कर सकता है।

अनुप्रयोग

खेती

इसका उपयोग फसलों में नाइट्रोजन और कैल्शियम के स्रोत के रूप में किया जाता है। कैल्शियम नाइट्रेट पानी में बहुत घुलनशील है और पौधों की जड़ों द्वारा आसानी से अवशोषित हो जाता है। इसके अलावा, यह मिट्टी को अम्लीकृत नहीं करता है क्योंकि इसके आयनों को महत्वपूर्ण रूप से हाइड्रोलाइज नहीं किया जा सकता है।

इसे फास्फोरस या सल्फेट युक्त उर्वरकों के साथ मिलाकर अघुलनशील लवणों के निर्माण से बचना चाहिए। इसकी हाइग्रोस्कोपिसिटी के कारण, इसे शुष्क और ठंडे वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए।

इसके उपयोग से उर्वरक के रूप में अमोनियम नाइट्रेट के उपयोग पर लाभ होता है। यद्यपि बाद वाला यौगिक पौधों में नाइट्रोजन का योगदान देता है, यह कैल्शियम अवशोषण में हस्तक्षेप करता है, जिससे पौधों में कैल्शियम की कमी हो सकती है।

पौधों की कोशिका भित्ति संरचना के रखरखाव में कैल्शियम का योगदान है। कैल्शियम की कमी की उपस्थिति में, पौधों के बढ़ते ऊतक, जैसे रूट टिप्स, युवा पत्ते और शूट टिप्स, अक्सर विकृत विकास दिखाते हैं।

अमोनिया में कमी

कैल्शियम नाइट्रेट वाष्पशील फैटी एसिड और फेनोलिक यौगिकों के संचय को कम करता है, फाइटोटॉक्सिक जो सोयाबीन फसल के अवशेषों के अपघटन से जमा होता है।

इसके अलावा, मिट्टी में अमोनियम सांद्रता को कम करने के लिए कैल्शियम नाइट्रेट की प्रवृत्ति होती है, जो हाइड्रोजन बफरिंग क्षमता को बढ़ाता है।

ठोस

कैल्शियम नाइट्रेट का उपयोग कंक्रीट के सेटिंग समय को कम करने के लिए किया जाता है। यह कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की पीढ़ी द्वारा उत्पादित किया जाता है, शायद एक डबल विस्थापन प्रतिक्रिया के माध्यम से।

इसके अलावा, कैल्शियम नाइट्रेट लोहे के हाइड्रॉक्साइड यौगिक की पीढ़ी को प्रेरित करता है, जिसकी कंक्रीट पर सुरक्षात्मक कार्रवाई इसकी जंग को कम करती है। यही है, मौजूद लोहा कंक्रीट के बुनियादी घटकों, जैसे कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ ही प्रतिक्रिया कर सकता है।

कैल्शियम नाइट्रेट सेटिंग समय को कम करता है, साथ ही कंक्रीट का प्रतिरोध, जिसमें ज्वालामुखीय राख को जोड़ा गया है। कैल्शियम नाइट्रेट को कंक्रीट में जोड़ने के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, कैल्शियम नाइट्रेट की बढ़ती सांद्रता का उपयोग 2% और 10% के बीच किया गया है।

सेटिंग समय में अधिक कमी देखी गई है, साथ ही साथ ठोस ताकत में वृद्धि हुई है क्योंकि कैल्शियम नाइट्रेट एकाग्रता में 10% तक की वृद्धि हुई है।

मल निकासी या अपशिष्ट उपचार

हाइड्रोजन सल्फाइड की पीढ़ी को कम करके सीवेज से खराब गंध को कम करने के लिए कैल्शियम नाइट्रेट का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, कार्बनिक पदार्थ जो अवायवीय स्थितियों को उत्पन्न करता है, खपत होती है, जिससे कई जैविक प्रजातियों के लिए जीवित रहना मुश्किल हो जाता है।

ठंड कंप्रेस की तैयारी

कैल्शियम नाइट्रेट टेट्राहाइड्रेट एक एंडोथर्मिक यौगिक है, अर्थात यह आसपास के वातावरण से गर्मी को अवशोषित करने की क्षमता रखता है। इससे शरीर के एक शीतलन का उत्पादन होता है जो कंटेनरों के संपर्क में आता है।

कम्प्रेसर उनके तापमान को बढ़ाते हैं, और उन्हें पुन: उत्पन्न करने के लिए उन्हें फ्रीजर में रखने के लिए पर्याप्त है

लेटेक्स जमावट

लेटेक्स जमावट चरण में कैल्शियम नाइट्रेट का उपयोग किया जाता है। यह विसर्जन समाधान का हिस्सा है, और जब यह लेटेक्स युक्त समाधान के संपर्क में आता है, तो यह इसके स्थिरीकरण को तोड़ता है और इसे जमावट का कारण बनता है।

गर्मी हस्तांतरण और भंडारण

अन्य नाइट्रेट के साथ कैल्शियम सहित पिघले हुए नाइट्रेट लवण के द्विआधारी मिश्रण का उपयोग गर्मी हस्तांतरण और भंडारण के लिए सौर ऊर्जा संयंत्रों में थर्मल तेल के स्थान पर किया जाता है।

आवेदन पत्र

-कैल्शियम नाइट्रेट को मिट्टी में 1.59 किलोग्राम प्रति 30.48 मीटर ² की सांद्रता के साथ पर्याप्त सिंचाई के साथ मिलाया जाता है। कैल्शियम नाइट्रेट को पानी में घुलनशील किया जाता है, जिससे पौधे की जड़ों द्वारा अवशोषण समाप्त हो जाता है। हाइड्रोपोनिक फसलों में यह बढ़ते पानी में घुल जाता है।

-कैल्शियम नाइट्रेट का उपयोग पत्तियों और फूलों को स्प्रे करने के लिए स्प्रे के रूप में भी किया जाता है, टमाटर के फूल, काग के दाग और सेब के कड़वे गड्ढे की रोकथाम में एक प्रभावी उपचार है।

कैल्शियम नाइट्रेट की मात्रा को कंक्रीट बनाने वाले मिश्रण (सीमेंट, रेत, पत्थर और पानी) में जोड़ा जाता है, और कंक्रीट के विशिष्ट गुणों पर इसका प्रभाव पड़ता है; जैसे गति और ताकत सेट करना।

-कैल्शियम नाइट्रेट को सीवेज या अपशिष्ट जल के खराब अंशों को कम करने के लिए पर्याप्त मात्रा में जोड़ा जाता है, ताकि लोगों के लिए गंध सहन करने योग्य हो।

संदर्भ

1. बोनी एल ग्रांट। (2019)। कैल्शियम नाइट्रेट उर्वरक - पौधों के लिए कैल्शियम नाइट्रेट क्या करता है। से पुनर्प्राप्त: gardeningknowhow.com
2. फार्चर्सन, बीएफ, व्रोनी, आरपी, ब्यूहैम्प, ईजी और वीन, टीजे (1990)। कोरप अवशेषों के अपघटन के दौरान फाइटोटॉक्सिन संचय को कम करने के लिए कैल्शियम नाइट्रेट का उपयोग। मृदा विज्ञान के कनाडाई जर्नल 70 (4): 723-726।
3. ओगुनबोड, ईबी और हसन, आईओ (2011)। ज्वालामुखीय राख वाले कंक्रीट के चुनिंदा गुणों पर कैल्शियम नाइट्रेट को जोड़ने का प्रभाव। लियोनार्डो इलेक्ट्रॉनिक जर्नल ऑफ़ प्रैक्टिस टेक्नोलॉजीज 19: 29-38।
4. विकिपीडिया। (2019)। कैल्शियम नाइट्रेट। से पुनर्प्राप्त: en.wikipedia.org
5. शकी डोंग और कर्नल। (2018)। हालिड-समृद्ध पूर्ण द्रव वातावरण में कैल्शियम नाइट्रेट द्वारा स्टील जंग अवरोध। एनपीजे सामग्री की गिरावट की मात्रा 2, अनुच्छेद संख्या: 32।
6. Emaginationz Technologies। (2019)। कैल्शियम नाइट्रेट विनिर्देशों। से पुनर्प्राप्त: direct2farmer.com
7. PubChem। (2019)। कैल्शियम नाइट्रेट। से पुनर्प्राप्त: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov