Calciumnitrit Kemiske egenskaber, anvendelser, produktion
Beskrivelse
Calciumnitrit har formlen Ca(NO2)2 og enmolekylvægt på 132,0894 g/mol. Det kan fremstilles ved den sædvanlige dobbelte nedbrydningsreaktion af natriumnitrit og CaCl2. Det danner et tetrahydrat, der er isomorft med strontium- og bariumsaltene:
2Na2NO2 (aq) + CaCl2 ? Ca(NO2)2 (aq) + 4NaCl (aq)
Kemiske egenskaber
hvidt eller gulligt deliquescent, sekskantet(e) krystal(er); fremstillet af nitrogenoxid og en blanding bestående af calciumferrat og calciumnitrat; anvendes til at hæmme korrosion i smøremidler og beton
Fysiske egenskaber
Calciumnitrit, Ca(NO2)2, har CAS-nummeret13780-06-8 og forekommer som gulhvide krystaller. Det er meget hygroskopisk. Densiteten er 2,23 g/cm3, og det nedbrydes ved 392 °C til nitrogenoxider og CaO. Det er let opløseligt i alkohol. Ca(NO2)2-4H2O taber to hydreringsvande ved ca. 80°C og et ved 105°C for at danne monohydratet. Det taber det andet ved ca. 155°C. Anhydratet er ved yderligere opvarmning ustabilt og oxideres til nitrat i luft over 220°C:
Ca(NO2)2 + O2 + varme?Ca(NO3)2
Anvendelser
Korrosionsinhibitor i smøremidler, beton.
Anvendelser
Calciumnitrit har flere industrielle anvendelser:
1. Calciumnitrit har en høj opløselighed, så det kan anvendes som en opløsning eller pulver i beton som et “frostbeskyttelsesmiddel” i vintermånederne efter behov. Ved at bruge dette frostvæske ved negativ temperatur kan man fremme hydrering af mineraler i cement, og frysepunktet for driftstemperaturen kan nedsættes til -25 °C.
2. Dette salt er en rustinhibitor til stål: Calciumnitrit kan rense stål og beskytte det mod rust og kan beskytte stålmateriale i beton, der anvendes til at opføre bygninger og konstruktioner, for at forlænge betonens levetid i bygninger.
3. I beton virker Ca(NO2)2 som koagulator: Calciumnitrit er fri for klor og alkali og kan reducere alkaliaggregation i beton og forbedre betonens tidlige styrke og trykmodstandsdygtighed. Calciumnitriten beskytter armeringsstænger af stål mod kloridinduceret korrosion. En af fordelene ved calciumnitrit er, at dets beskyttelsesmekanisme er veldefineret. Der findes data, som viser de kloridniveauer, som bestemte niveauer af calciumnitrit vil beskytte mod. Når først korrosionen begynder, er hastigheden lavere, når der er calciumnitrit til stede. Disse resultater er blevet anvendt til at fremstille armerede betonkonstruktioner med en holdbarhed på over 50-100 år.
4. Calciumnitrit kan anvendes som korrosionsinhibitor, når det tilsættes til smøremidler.
5. Calciumnitrit kan også anvendes i lægemiddel-, farve- og metallurgiindustrien som et mildt reduktionsmiddel.
Fremstilling
Industrielt fremstilles calciumnitrit ved at lade “NOX”-gas reagere med “kalk”:
Ca(OH)2 + NO +NO2?Ca(NO2)2 +H2O
Gennem omhyggelig kontrol af calciumnitritforholdene er denne selektivitet på omdannet kalk, på molær basis, over95% ren. Det er sol
Rensningsmetoder
Krystalliser det fra varmt vand (1,4mL/g) ved at tilsætte ethanol og afkøling for at give hydratet. Det er deliquescent.