Buka menu utama

Kalsium nitrat, atau disebut pula Norgessalpeter (sendawa Norwegia), adalah suatu senyawa anorganik dengan rumus kimia Ca(NO3)2. Garam tak berwarna ini menyerap kelembapan dari udara dan umumnya ditemukan sebagai tetrahidrat. Senyawa ini terutama digunakan sebagai komponen dalam pupuk namun memiliki aplikasi lain. Nitrokalsit adalah nama bagi mineral yang merupakan kalsium nitrat terhidrasi yang terbentuk ketika kotoran hewan mengalami kontak dengan beton atau batu kapur di lingkungan kering seperti dalam kandang atau gua. Berbagai garam terkait diketahui termasuk kalsium amonium nitrat dekahidrat dan kalsium kalium nitrat dekahidrat.[2]

Kalsium nitrat
gambar ion penyusun
Dusičnan vápenatý.JPG
Nama
Nama lain
Kalksalpeter, nitrokalsit, sendawa Norwegia, kapur nitrat
Penanda
Model 3D (JSmol)
ChemSpider
Nomor RTECS EW2985000
UNII
Nomor UN 1454
Sifat
Ca(NO3)2
Massa molar 164.088 g/mol (anhidrat)
236.15 g/mol (tetrahidrat)
Penampilan padatan tak berwarna
higroskopis
Densitas 2.504 g/cm3 (anhidrat)
1.896 g/cm3 (tetrahidrat)
Titik lebur 561 °C (1042 °F; 834 K) (anhidrat)
42.7 °C (109 °F; 316 K) (tetrahidrat)
Titik didih terurai (anhidrat)
132 °C (270 °F; 405 K) (tetrahidrat)
anhidrat:
1212 g/L (20 °C)
2710 g/L (40 °C)
tetrahidrat:
1050 g/L (0 °C)
1290 g/L (20 °C)
3630 g/L (100 °C)
Kelarutan larut dalam amonia
hampir tak larut dalam asam nitrat
Kelarutan dalam etanol 51.4 g/100 g (20 °C)
62.9 g/100 g (40 °C)[1]
Kelarutan dalam metanol 134 g/100 g (10 °C)
144 g/100 g (40 °C)
158 g/100 g (60 °C)[1]
Kelarutan dalam aseton 16.8 g/kg (20 °C)[1]
Keasaman (pKa) 6.0
-45.9·10−6 cm3/mol
Struktur
kubik (anhidrat)
monoklinik (tetrahidrat)
Bahaya
Lembar data keselamatan ICSC 1037
Frasa-R R22, R41
Titik nyala Tidak mudah terbakar
Dosis atau konsentrasi letal (LD, LC):
302 mg/kg (tikus, oral)
Senyawa terkait
Anion lain
Kalsium sulfat
Kalsium klorida
Kation lainnya
Magnesium nitrat
Stronsium nitrat
Barium nitrat
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
N verifikasi (apa ini YaYN ?)
Sangkalan dan referensi

Produksi dan reaktivitasSunting

Norgessalpeter disintesis di Notodden, Norwegia pada tahun 1905 melalui proses Birkeland–Eyde.[3] Sebagian besar kalsium nitrat dunia saat ini dibuat di Porsgrunn.[4][5]

Senyawa ini diproduksi dengan mereaksikan batu kapur dengan asam nitrat, diikuti oleh netralisasi dengan amonia:[6]

CaCO3 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

Senyawa ini juga merupakan produk antara dalam Proses Odda:[7]

Ca3(PO4)2 + 6 HNO3 + 12 H2O → 2 H3PO4 + 3 Ca(NO3)2 + 12 H2O

Senyawa ini juga dapat disiapkan dari larutan berair amonium nitrat, dan kalsium hidroksida:[6]

2 NH4NO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2 NH4OH

Seperti nitrat logam alkali tanah terkait, kalsium nitrat terurai saat pemanasan (mulai dari 500 °C) dan melepas nitrogen dioksida:[2]

2 Ca(NO3)2 → 2 CaO + 4 NO2 + O2 ΔH = 369 kJ/mol

AplikasiSunting

PertanianSunting

Kelas pupuk dari senyawa ini (15.5-0-0 + 19% Ca) banyak digunakan dalam rumah kaca dan usaha hidroponik; mengandung amonium nitrat dan air, sebagai "garam ganda"  . Senyawa ini disebut kalsium amonium nitrat. Formulasi yang kekurangan amonia juga dikenal: Ca(NO3)2·4H2O (11.9-0-0 + 16.9 Ca) serta formulasi bebas air 17-0-0 + 23.6 Ca. Suatu formulasi cair (9-0-0 + 11 Ca) juga ditawarkan. Suatu turunan anhidrat, stabil di udara dari senyawa ini merupakan kompleks urea Ca(NO3)2·4[OC(NH2)2], yang telah dijual sebagai Cal-Urea.[8]

Kalsium nitrat juga digunakan untuk mengendalikan penyakit tanaman tertentu. Misalnya, semprotan kalsium nitrat (dan kalsium klorida) encer digunakan untuk mengontrol timbulnya lubang dan sumbatan pada pohon apel.[9]

Pengolahan air limbahSunting

Kalsium nitrat digunakan dalam pra-pengkondisian air limbah untuk pencegahan emisi bau. Pra-pengkondisian air limbah didasarkan pada membangun biologi anoksik dalam sistem air limbah. Dengan adanya nitrat, metabolisme untuk sulfat terhenti, sehingga mencegah pembentukan hidrogen sulfida.[10] Selain itu bahan organik yang mudah terurai dikonsumsi, yang jika tidak demikian dapat menyebabkan kondisi anaerob di hilir serta emisi bau itu sendiri. Konsep ini juga berlaku untuk pengolahan lumpur berlebih.[11]

BetonSunting

Kalsium nitrat digunakan dalam set pencampuran beton yang dipercepat. Penggunaan senyawa ini pada beton dan mortar didasarkan pada dua efek. Ion kalsium mempercepat pembentukan kalsium hidroksida dan dengan demikian menghasilkan pengendapan dan pengaturan. Efek ini digunakan juga dalam agen beton yang tahan terhadap cuaca dingin serta beberapa plasticizer gabungan.[12] Ion nitrat mengarah pada pembentukan besi hidroksida, yang mampu mengurangi korosi tulangan beton melalui lapisan pelindungnya.[13]

Koagulan lateksSunting

Kalsium nitrat adalah koagulan yang sangat umum dalam produksi lateks, terutama dalam proses pencelupan. Kalsium nitrat terlarut adalah bagian dari larutan rendaman. Kalsium nitrat yang hangat dicelupkan ke dalam cairan koagulasi dan film tipis dari cairan tersebut terbentuk. Ketika celupan pertama dilakukan ke dalam lateks, kalsium nitrat akan memecah stabilisasi larutan lateks dan lateks akan menggumpal pada lapisan sebelumnya.[14][15]

Pak pendinginSunting

Disolusi kalsium nitrat tetrahidrat sangat endotermik (menyerap kalor dari lingkungan). Karenanya, kalsium nitrat tetrahidrat terkadang digunakan untuk pengompres dingin yang dapat diregenerasi.[2]

Lelehan garam untuk transfer dan penyimpanan panasSunting

Kalsium nitrat dapat digunakan sebagai bagian dari campuran lelehan garam. Campuran lelehan yang khas antara lain campuran biner kalsium nitrat dan kalium nitrat atau campuran terner yang memasukkan natrium nitrat pula.[16][17][18]

ReferensiSunting

  1. ^ a b c Anatolievich, Kiper Ruslan. "Properties of substance: calcium nitrate". Diakses tanggal 2015-09-09. 
  2. ^ a b c Wolfgang Laue, Michael Thiemann, Erich Scheibler, Karl Wilhelm Wiegand "Nitrates and Nitrites" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim.doi:10.1002/14356007.a17_265. Article Online Posting Date: June 15, 2000
  3. ^ Eyde, Sam (1909). "THE MANUFACTURE OF NITRATES FROM THE ATMOSPHERE BY THE ELECTRIC ARC—BIRKELAND-EYDE PROCESS". Journal of the Royal Society of Arts. 57 (2949): 568–576. JSTOR 41338647. 
  4. ^ G. J. Leigh (2004). The world's greatest fix: a history of nitrogen and agriculture. Oxford University Press US. hlm. 134–139. ISBN 0-19-516582-9. 
  5. ^ Birkeland, Kr. (1906). "On the oxidation of atmospheric nitrogen in electric arcs". Transactions of the Faraday Society. 2 (December): 98. doi:10.1039/tf9060200098. ISSN 0014-7672. 
  6. ^ a b R.C. Ropp (2013). "Chapter 4 - Group 15 (N, P, As, Sb and Bi) Alkaline Earth Compounds". Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds (dalam bahasa Inggris): 199–350. doi:10.1016/B978-0-444-59550-8.00004-1. 
  7. ^ J. Steen; H. Aasum; T. Heggeboe (1986). "15. The Norsk Hydro Nitrophosphate Process". Dalam Nielsson, F.T. Manual of fertilizer processing. CRC Press. hlm. 393–420. ISBN 0-8247-7522-8. 
  8. ^ R. R. Cairns, R. S. Lavado & G. R. Webster (1980). "CALCIUM NITRATE COMPARED WITH AMMONIUM NITRATE AS A FERTILIZER AND AMENDMENT FOR SOLONETZIC SOILS". Canadian Journal of Soil Science (dalam bahasa Inggris). 60 (3): 587–589. doi:10.4141/cjss80-065. 
  9. ^ "Bitter Pit and Cork Spot". University of Wisconsin-Extension Cooperative Extension. UW-Madison, Dept of Horticulture. 
  10. ^ Bentzen, G; Smith, A; Bennett, D; Webster, N; Reinholt, F; Sletholt, E; Hobson, J (1995). "Controlled dosing of nitrate for prevention of H2S in a sewer network and the effects on the subsequent treatment process". Water Science and Technology. 31 (7): 293. doi:10.1016/0273-1223(95)00346-O. 
  11. ^ Einarsen, A.M.; ÆeesØy, A.; Rasmussen, A. I.; Bungum, S.; Sveberg, M. (2000). "Biological prevention and removal of hydrogen sulphide in sludge at Lillehammer Wastewater Treatment Plant". Water Sci. Technol. 41 (6): 175–187. doi:10.2166/wst.2000.0107. 
  12. ^ Justines, H. (2010) "Calcium Nitrate as a Multifunctional Concrete Admixture" Concrete Magazine, Vol 44, No. 1, p.34. ISSN 0010-5317
  13. ^ Al-Amoudi, Omar S.Baghabra; Maslehuddin, Mohammed; Lashari, A.N; Almusallam, Abdullah A (2003). "Effectiveness of corrosion inhibitors in contaminated concrete". Cement and Concrete Composites. 25 (4–5): 439. doi:10.1016/S0958-9465(02)00084-7. 
  14. ^ N. C. Dafader, Y. N. Jolly, M. E. Haque, F. Akhtar & M. U. Ahmad: The Role of Coagulants on the Preparation of Dipped film from Radiation Vulcanized Natural Rubber Latex. Polymer-Plastics Technology and Engineering. Volume 38, Issue 2, 1999, pages 267-274. Online: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/03602559909351576
  15. ^ "Rubbercare - Choice Latex and Nitrile Gloves from a Trusted Manufacturer". 
  16. ^ "Potassium calcium nitrate promising for CSP heat storage – Solar Novus Today". 
  17. ^ European Patent Application EP0049761: Use of a ternary mixture of salts as a heat transmitting medium and/or as a heat storage medium. http://www.freepatentsonline.com/EP0049761A1.html
  18. ^ WIPO Patent Application WO/2014/044652: Use of a calcium potassium nitrate salt for the manufacture of a heat transfer fluid. http://www.freepatentsonline.com/WO2014044652A1.html
Garam dan kovalen derivat ion Nitrat
HNO3 He
LiNO3 Be(NO3)2 B(NO3)4 C N O FNO3 Ne
NaNO3 Mg(NO3)2 Al(NO3)3 Si P S ClONO2 Ar
KNO3 Ca(NO3)2 Sc(NO3)3 Ti(NO3)4 VO(NO3)3 Cr(NO3)3 Mn(NO3)2 Fe(NO3)3 Co(NO3)2,
Co(NO3)3
Ni(NO3)2 Cu(NO3)2 Zn(NO3)2 Ga(NO3)3 Ge As Se Br Kr
RbNO3 Sr(NO3)2 Y Zr(NO3)4 Nb Mo Tc Ru Rh Pd(NO3)2 AgNO3 Cd(NO3)2 In Sn Sb Te I Xe(NO3)2
CsNO3 Ba(NO3)2   Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg2(NO3)2,
Hg(NO3)2
Tl(NO3)3 Pb(NO3)2 Bi(NO3)3 Po At Rn
Fr Ra   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
La Ce(NO3)3,
Ce(NO3)4
Pr Nd Pm Sm Eu Gd(NO3)3 Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac Th Pa UO2(NO3)2 Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr