硝酸鈣

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介紹

硝酸鈣易溶於水，是結晶態鈣的來源，並且pH值較低（酸性）。金屬硝酸鹽都是某種金屬與硝酸根陰離子形成的無機鹽。硝酸根是一種多原子離子，由一個氮原子與三個氧原子連線而成，Ca(NO₃ )₂的分子量為164.088克/摩爾。一般來說，硝酸鹽化合物是水溶性的。它們也是氧化劑。硝酸鹽化合物與碳氫化合物混合時可能易燃。

什麼是硝酸鈣？

硝酸鈣是一種無機物質，化學式為Ca(NO₃ )₂。

這種化學物質的另一個名稱是挪威硝石。它於1905年在挪威的諾託登使用Birkeland-Eyde法合成。它是一種包含鈣、氮和氧的鹽。硝酸鈣是一種灰白色/白色顆粒狀固體，會吸收空氣中的水分，通常以四水合物化合物Ca(NO₃ )₂.4H₂ O的形式存在。硝酸鈣是一種吸溼性的白色固體。它以四水合物的形式存在。

硝酸鈣特別易溶於水。硝酸鈣四水合物溶解於水時具有很高的吸熱速率，使其成為冷卻浴的有用物質。它也溶於丙酮和酒精，但不溶於強硝酸。硝酸鈣可以作為肥料購買，最常用於水培。它比較純淨，與硝酸銨不同，硝酸銨通常與硫酸鈣混合以減少其爆炸可能性。然而，它可以與硝酸銨一起存在，這種肥料被稱為硝酸鈣銨。

由於其吸溼性，它無法像其他硝酸鹽（如硝酸鉀）那樣維持高能組合，使其成為安全的硝酸根離子來源。應避免與無水物質接觸，因為它可能刺激皮膚。

Ca(NO₃)₂分子的結構

硝酸鈣是一種無機物質，化學式為Ca(NO₃)₂，其中鈣帶+2電荷，2個硝酸根離子帶-1電荷，使整個化合物呈中性。

硝酸鈣的製備

硝酸鈣可以透過多種方法制備。生產這種分子最常見的方法是使用硝酸處理石灰石，然後用氨中和所得產物。

硝酸鈣也是一種良好的肥料，可以透過以下任何一種方法制備：

• 硝酸鈣通常是在CaCO₃（也稱為石灰石）與硝酸反應時產生的。反應如下。

  $$\mathrm{CaCO_3+2HNO_3\longrightarrow Ca(NO_3)_2+CO_2+H_2O}$$

• 當硝酸銨用Ca(OH)₂溶液處理時，會產生硝酸鈣。以下是一個可能的反應

  $$\mathrm{Ca(OH)_2+2NH_4NO_3\longrightarrow Ca(NO_3)_2+2NH_4OH}$$

硝酸鈣Ca(NO₃)₂的性質

物理性質

性質	硝酸鈣
化學式	Ca(NO3 )2
摩爾質量	164.088克/摩爾
密度	2.5克/釐米-3
熔點	561 °C
氣味	無味
沸點	132 °C
蒸汽壓	49.80毫米汞柱

化學性質

• 透過在引入硝酸鈣和碳酸鈉後保持混合物中的硝酸鈉，會生成碳酸鈣沉澱。化學方程式如下所示。

  $$\mathrm{Na_2 CO_3+Ca(NO_3)_2 → CaCO_3+2NaNO_3}$$

• 它在加熱時也會分解，釋放二氧化氮和二氧化氧。化學方程式如下所示。

  $$\mathrm{Ca(NO_3 )_2→CaO+1/2O_2+2NO_2}$$

硝酸鈣的用途

考慮以下硝酸鈣的用途：

• 硝酸鈣廣泛用作農業中的肥料和火柴生產中的氧化劑。

• 在照明領域，它用於製造白熾燈燈罩和煙花。

• 它用於煙火和炸藥行業。

• 用於透過消除蘋果中的苦腐病來改善作物儲存條件。

• 它也可以用作製造其他硝酸鹽化合物的原料。

• 為了減少氣味汙染，硝酸鈣用於廢水預處理。廢水系統中的廢水預處理主要集中在建立缺氧生命。在硝酸鹽出現的情況下，硫酸鹽的代謝停止，從而抑制硫化氫的產生。此外，簡單的可降解有機廢物會被吸收，否則這些廢物可能導致下游厭氧環境和氣味汙染。該概念也適用於額外汙泥的處理。

• Ca(NO₃)₂是乳膠生產中，尤其是在浸漬操作中，一種眾所周知的凝結劑。此外，加熱後的模具通常浸入凝結液中，在模具上留下薄薄的一層浸漬液。當硝酸鈣浸入乳膠中時，它會破壞乳膠溶液的穩定性，並導致乳膠在模具上凝固。

• 這種化學品也用於熔鹽混合物中。硝酸鈣也用作包裝元件，因為它在水中解離本質上是吸熱的。這種化合物的四水合物用於可再生冷包。

結論

可以得出結論，硝酸鈣（化學式為Ca(NO₃)₂）是一種無機分子。無水化學物質會吸收空氣中的水分，形成四水合物。無水鹽和水合鹽都是無色的。硝酸鈣主要用於肥料，但也有一些其他用途。它也用於煙火和炸藥行業。當肥料與混凝土或碳酸鈣在乾燥環境（如隧道）中接觸時，會形成一種稱為硝酸鈣礦物的含水硝酸鈣，作為風化物出現。

常見問題

1. 硝酸鈣屬於哪種化合物？

硝酸鈣，通常稱為硝酸鈣或無水硝酸鈣，屬於鹼土金屬硝酸鹽類化學品。

2. 硝酸鈣有害嗎？

是的，硝酸鈣可能對人體健康有害。吸入這種化學物質可能會導致咳嗽和喉嚨痛。這種化學物質暴露的短期不良反應包括頭暈、噁心、頭痛和嘔吐。此外，長時間接觸這種離子鹽會導致皮膚髮紅、皮疹和瘙癢。

3. 硝酸鈣在肥料中的作用是什麼？

硝酸鈣被歸類為多功能肥料，因為它既含有氮也含有鈣。因此，缺乏這兩種元素中的任何一種的植物都可以用硝酸鈣進行處理。這種化學品對滋養結果植物非常有益。Ca(NO₃)₂也可用於治癒或預防植物疾病。

4. 當硝酸鈣暴露於高溫下時會發生什麼反應？

硝酸鈣在加熱時會產生氧化鈣、氧化氮和氧氣。根據方程式，硝酸鈣在加熱時會分解。

$$\mathrm{Ca(NO_3 )_2→CaO+1/2O_2+2NO_2}$$

5. 如何儲存硝酸鈣？

硝酸鈣與其他氧化劑一起儲存在氧化劑儲存設施中，遠離易燃物品。它存放在陰涼、乾燥、通風良好、可上鎖的儲存空間中，遠離不相容的材料。