Нітрит кальцію

Нітрит кальцію
Інші назви	Динітрит кальцію, кальцієва сіль азотистої кислоти (2:1), Касвелл № 147, UNII-F538343O0T
Ідентифікатори
Номер CAS	13780-06-8
PubChem	159695
Номер EINECS	237-424-2
SMILES	N(=O)[O-].N(=O)[O-].[Ca+2]
InChI	1S/Ca.2HNO2/c;2*2-1-3/h;2*(H,2,3)/q+2;;/p-2
Властивості
Молекулярна формула	Ca(NO 2) 2
Молярна маса	132,09 г/моль
Густина	2.26 г/см3
Тпл	390
Розчинність (вода)	добре розчинний у воді
Небезпеки
УГС піктограми
УГС формулювання небезпек	272, 301, 302, 311, 319, 340, 361, 371, 372
УГС запобіжних заходів	201, 202, 210, 220, 221, 260, 264, 270, 273, 280, 281, 301+310, 301+312, 302+352, 305+351+338, 308+313, 309+311, 312, 314, 321, 322, 330, 337+313, 361, 363, 370+378, 391, 405, 501
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Нітрит кальцію — це неорганічна сполука, сіль із молекулярною формулою Ca(NO
₂)
₂. У цій сполуці, як і в усіх нітритах, нітроген знаходиться в ступені окиснення +3. Речовина має багато сфер застосувань, таких як виробництво антифризу, інгібіє іржу сталі та у промивці важкої нафти.^[1]

За кімнатної температури сполука являє собою білий або світло-жовтуватий порошок без запаху. Вона добре розчиняється у воді, має густину 2,26 г/см³. ЇЇ температура плавлення 390 °C. Речовина стабільна за звичайних умов використання та зберігання. Нітрит кальцію має сильні окислювальними властивостями^[2], які виникають через нітрит- аніон.

Нітрит кальцію можна отримати різними шляхами. Один з них полягає в реакції гашеного вапна з газом NOX, який зазвичай надходить з азотнокислотного заводу:

${\displaystyle \mathrm{C}\mathrm{a}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+4\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{C}\mathrm{a}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_2+\mathrm{C}\mathrm{a}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}}$

${\displaystyle \mathrm{C}\mathrm{a}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+\mathrm{N}\mathrm{O}+\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{C}\mathrm{a}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}}$

На кислотному заводі аміак спалюють для отримання газу NO_X для кислоти, а також нітриту кальцію^[3]

Також його можна синтезувати, утворюючи розчин нітриту натрію та нітрату кальцію; охолоджуючи розчин для осадження нітрату натрію; утворюючи подвійну сіль нітриту кальцію/гідроксиду кальцію; та у присутності води розкладаючи подвійну сіль з утворенням розчину нітриту кальцію та нерозчинним гідроксидом кальцію. Роль гідроксиду кальцію в цій реакції полягає в перенесенні нітриту кальцію; гідроксид кальцію утворює нерозчинну подвійну сіль, яку можна використовувати для відділення нітриту кальцію від розчину. Після цього подвійна сіль розчиняється, вивільняючи нітрит кальцію та відновлюючи гідроксид кальцію.^[4]

1. Осадження подвійної солі

Ca(NO
₂)
₂ + Ca(OH)
₂ + H
₂O → Ca(NO
₂)
₂•Ca(OH)
₂•H
₂O

2. Вивільнення нітриту кальцію

Ca(NO
₂)
₂•Ca(OH)
₂•H
₂O--H
₂O → Ca(NO
₂)
₂ (водн.) + Ca(OH)
₂ + H
₂O

Нітрит кальцію має широкий спектр застосування —pавдяки високій розчинності у воді його можна використовувати як антифриз, як у вигляді розчину, так і в порошку. Данний антифриз може сприяти гідратації мінералів у цементі за температури нижче нуля, робочу температуру можна знизити до -20. °С. Також він є інгібітором корозії металу, може захищати сталь у бетонних конструкціях та будівлях від іржі, щопр продовжує термін використання певних видів будівель.^[5] Успіх нітриту як інгібітора корозії для захисту вбудованої сталі в залізобетоні зумовлений поведінкою фаз AFm (гідратованих фаз гідрату алюмінату кальцію: фази алюмінат-ферит-монозамісник); зазвичай вона зберігає нітрит іони, так що концентрація нітритів у пористій рідині є низькою. Однак, якщо під час експлуатації конструкцій на матеріал потрапляють йони хлоридів (з морської води або солі для захисту від ожеледиці), фаза AFm піддається іонному обміну, набуваючи хлориду та утворюючи сіль Фріделя (Cl-AFm), одночасно вивільняючи розчинні іони нітритів у порову рідину. В результаті, водне співвідношення іонів [ _NO2 ⁻ ]/[ ^Cl− ] збільшується, що забезпечує гальмування корозії вбудованої сталі.^[6] Механізм гальмування корозії нітритами в бетоні є двояким: з одного боку, концентрація корозійних аніонів хлориду (відповідальних за пітингову корозію сталевої арматури) у поровій воді бетону зменшується після їх поглинання фазами AFm, а з іншого боку, нітрити також окислюють іони Fe2 ^+, присутні навколо кородуючої арматури, що призводить до осадження погано розчинних оксигідроксидів заліза на поверхні сталі, що сприяє її подальшій пасивації.

Нітрит кальцію широко бетдля виробництва бетону для висотного будівництва, автомобільних доріг, мостів, залізниць, аеропортів та великомасштабної гідравліки. Це дозволяє прибережним районам використовувати морський пісок, що містить хлориди, у бетоні.^[7]

Нітрит кальцію також використовується як миючий засіб для важких нафт, а також у фармацевтичній, барвниковій та металургійній промисловості. Він може замінити нітрит натрію —продукт, який використовується як теплоносій у теплових накопичувачах енергії для великих систем кондиціонування повітря або охолодження процесів.

Нітрит кальцію —це отруйний неорганічний окислювач, який не можна змішувати з органічною сіллю амонію, кислотою або ціанідом. Його слід зберігати в термостійкому місці, оскільки при температурі вище 220… °C він відновлюється та розкладається на закис азоту. Під час транспортування важливо захистити його від дощу та сонячного світла, а також захистити упаковку від пошкоджень. Також склад має бути провітрюваним та сухим.^[5]

• Нітрат кальцію