Kalciumnitrit Kemiska egenskaper, användning, produktion
Beskrivning
Kalciumnitrit har formeln Ca(NO2)2 och molekylvikten 132,0894 g/mol. Det kan framställas genom den vanliga dubbla nedbrytningsreaktionen av natriumnitrit och CaCl2. Det bildar ett tetrahydrat som är identiskt med strontium- och bariumsalter:
2Na2NO2 (aq) + CaCl2 ? Ca(NO2)2 (aq) + 4NaCl (aq)
Kemiska egenskaper
vit eller gulaktig sönderflytande, sexkantig(a) kristall(er); framställd från kväveoxid och en blandning bestående av kalciumferrat och kalciumnitrat; används för att hämma korrosion i smörjmedel och betong
Fysikaliska egenskaper
Kalciumnitrit, Ca(NO2)2, har CAS-numret13780-06-8 och förekommer som gulvita kristaller. Den är mycket hygroskopisk. Densiteten är 2,23 g/cm3 och den sönderdelas vid 392 °C för att bilda kväveoxider och CaO. Den är svagt löslig i alkohol. Ca(NO2)2-4H2O förlorar två hydreringsvatten vid ca 80°C och ett vid 105°C för att bilda monohydratet. Det andra vattnet försvinner vid cirka 155 °C. Anhydratet är instabilt om det upphettas ytterligare och oxideras till nitrat i luft över 220°C:
Ca(NO2)2 + O2 + värme?Ca(NO3)2
Användningsområden
Korrosionsinhibitor i smörjmedel, betong.
Användningar
Kalciumnitrit har flera industriella användningsområden:
1. Kalciumnitrit har hög löslighet och kan därför användas som lösning eller pulver i betong som ”frostskyddsmedel” under vintermånaderna vid behov. Genom att använda detta frostskyddsmedel vid negativ temperatur kan man främja hydratiseringen av mineraler i cement, och den operativa temperaturens fryspunkt kan sänkas till -25 °C.
2. Detta salt är en rosthämmare för stål: Kalciumnitrit kan rengöra stål och skydda det från rost och skydda stålmaterial i betong som används för att bygga byggnader och konstruktioner, för att förlänga livslängden för betong i byggnader.
3. I betong fungerar Ca(NO2)2 som en koagulator: kalciumnitrit är fri från klor och alkali och kan minska alkaliaggregationen i betong och förbättra dess tidiga styrka och tryckhållfasthet. Kalciumnitriten skyddar armeringsstänger av stål från kloridinducerad korrosion. En fördel med kalciumnitrit är att dess skyddsmekanism är väldefinierad. Det finns uppgifter som visar vilka kloridnivåer som givna nivåer av kalciumnitrit skyddar mot. När korrosionen väl har börjat är hastigheten lägre när kalciumnitrit är närvarande. Dessa resultat har använts för att framställa armerade betongkonstruktioner med en hållbarhet på mer än 50-100 år.
4. Kalciumnitrit kan användas som korrosionsinhibitor när den tillsätts i smörjmedel.
5. Kalciumnitrit kan också användas inom läkemedels-, färgämnes- och metallurgiindustrin som ett milt reduktionsmedel.
Förberedelse
Industriellt tillverkas kalciumnitrit genom att NOX-gasen reagerar med kalk:
Ca(OH)2 + NO +NO2?Ca(NO2)2 +H2O
Genom noggrann kontroll av förhållandena för kalciumnitrit kan man uppnå en renhet på mer än 95 % av den konverterade kalken på molärbasis. Den är sol
Purifieringsmetoder
Kristallisera den från varmt vatten (1,4mL/g) genom att tillsätta etanol och kyla ned för att ge hydratet. Det är lättflytande.