Dusičnan vápenatý, zvaný též norský ledek ( Norgessalpeter) či vápenatý ledek, je anorganická sloučenina se vzorcem Ca(NO3)2. Tato bezbarvá sůl pohlcuje vlhkost ze vzduchu a běžně se vyskytuje jako tetrahydrát. Existuje též v podobě komplexních solí, například dusičnanu amonno-vápenatého (dekahydrát) nebo dusičnanu draselno-vápenatého (též dekahydrát). Používá se hlavně jako hnojivo, má ale i technické aplikace. V přírodě se vyskytuje jako minerál nitrokalcit, který tvoří výkvěty (eflorescence) v místech, kde je hnůj v kontaktu s betonem nebo vápencem v suchém prostředí, například v chlévech nebo v jeskyních.Wolfgang Laue, Michael Thiemann, Erich Scheibler, Karl Wilhelm Wiegand “Nitrates and Nitrites” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim.. Article Online Posting Date: June 15, 2000

Výroba a reaktivita Dříve byl dusičnan vápenatý důležitý pro výrobu střelného prachu. Takzvaní sanytrníci ho získávali seškrabáváním výkvětů ze zdí v maštalích. Reakcí s uhličitanem draselným (potaší) z dřevěného popela se převáděl na dusičnan draselný, neboli sanytr: Ca(NO3)2 + K2CO3 → 2 KNO3 + CaCO3 Dusičnan draselný slouží v černém střelném prachu jako oxidační činidlo (dodává kyslík). Používal se proto, že není na rozdíl od dusičnanu vápenatého hygroskopický.

Dusičnan vápenatý byl prvním syntetickým dusíkatým hnojivem, které bylo vyrobeno. Výroba započala v Notoddenu (Norsko) v roce 1905 Birkeland–Eydeho procesem. Většina dusičnanu vápenatého na světě se nyní vyrábí v Porsgrunnu.

Vyrábí se reakcí kyseliny dusičné s uhličitanem vápenatým (vápencem), s následnou neutralizací amoniakem: CaCO3 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

Je též vedlejším produktem nitrofosfátového procesu (Odda procesu) extrakce fosforečnanu vápenatého, což je právě případ výroby v Porsgrunnu: Ca3(PO4)2 + 6 HNO3 + 12 H2O → 2 H3PO4 + 3 Ca(NO3)2 ·4 H2O

Může být připraven také z vodného roztoku dusičnanu amonného a hydroxidu vápenatého: 2 NH4NO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2 NH4OH

Podobně jako příbuzné dusičnany (např. LiNO3) se dusičnan vápenatý při zahřívání rozkládá za uvolňování oxidu dusičitého: 2 Ca(NO3)2 → 2 CaO + 4 NO2 + O2; ΔH = 369 kJ/mol

Použití

Hnojivo Hnojivo s dusičnanem vápenatým (15,5-0-0 + 19 % Ca) je populární pro použití ve sklenících a v hydroponii. Obsahuje také dusičnan amonný a vodu, a to v podobě „podvojné soli“ 5Ca(NO3)2.NH4NO3.10H2O. Existují také hnojivé přípravky bez obsahu amoniaku: Ca(NO3)2.4H2O (11.9-0-0 + 16.9%Ca) nebo tekuté hnojivo (9-0-0 + 11% Ca). Bezvodý, na vzduchu stabilní, je komplex s močovinou Ca(NO3)2.4[OC(NH2)2].

Technické aplikace Dusičnan vápenatý se používá v různých technických aplikacích. Nejdůležitějšími z nich jsou přípravné ošetření odpadních vod (pro prevenci uvolňování zápachu) a urychlovače tvrdnutí betonu.

Ošetření odpadních vod je založeno na vytvoření vhodného biologického prostředí. Za přítomnosti dusičnanů se metabolismus síranů zastavuje. Výsledkem je, že se netvoří páchnoucí a toxický sulfan.BENTZEN G, SMITH AT, BENNETT D, WEBSTER NJ, REINHOLD F, SLETHOLT E and HOBSON J (1995): Controlled dosing of nitrate for prevention of H2S in a sewer network and the effects on the subsequent treatment process. Wat. Sci. Tech. Vol 31, No 7, pp. 293-302, 1995. Navíc se spotřebuje snadno odbouratelná organická hmota, která by jinak způsobovala v dalším toku anaerobní podmínky a uvolňování zápachu.ATV-DVWK-M 154 (2003): Geruchsemissionen aus Entwässerungssystemen - Vermeidung oder Verminderung - Ausgabe: Oktober 2003. DWA. .FRECHEN FB, FRANKE W (2009): Geruchsemissionen aus Entwässerungsnetzen. DWA Kurs Entwässerungskonzepte N/1, 4.-6.3.2009, Kassel. Proceedings, pp. 349-388, .FREY M (2009): Untersuchungen zur Sulfidbildung und zur Effizienz der Geruchsminimierung durch Zugabe von Additiven in Abwasserkanalisationen, Schriftenreihe des Fachgebietes Siedlungswasserwirtschaft der Universitaet Kassel Band 28, Genehmigte Dissertation, , 2009 Koncept je aplikovatelný také pro ošetření kalu.EINARSEN AM, ÆESØY A, RASMUSSEN AI, BUNGUM S, SVEBERG M (2000): Biological prevention and removal of hydrogen sulphide in sludge at Lillehammer Wastewater Treatment Plant. Wat. Sci. Tech. Vol 41, No 6, pp. 175-187, 2000.

Použití dusičnanu vápenatého do betonu nebo malty využívá dvou účinků. Vápenatý iont vede k rychlejší tvorbě hydroxidu vápenatého a proto tuhnutí a tvrdnutí probíhá rychleji.JUSTNES, H. and NYGAARD, E.C. (1993): Technical Nitrate as Set Accelerator for Cement. Nordic Concrete Research, Publication No. 13 (1993), pp. 70-87. To se využívá také v činidlech používaných za chladného počasí a v některých kombinovaných plastifikátorechJUSTNES, H. and NYGAARD, E.C. (1995): Technical Calcium Nitrate as Set Accelerator for Cement at Low Temperatures. Cement and Concrete Research, Vol. 25, No. 8, 1995, pp. 1766–1774.JUSTNES, H. and PETERSEN, B.G. (2000): Counteracting Retardation of Cement Setting by Plasticizers with Calcium Nitrate. Extended Abstracts of Cement and Concrete Science Conference, Institute of Materials, the University of Sheffield, UK; 11-12 September, 2000, pp. 103-106JUSTNES, H. (2010): Calcium Nitrate as a Multifunctional Concrete Admixture. Concrete Magazine, Vol 44, No1, p.34, The concrete Society, UK, 2010. ISSN 0010-5317 Dusičnanový iont navíc vyvolává tvorbu hydroxidu železnatého. Tyto ochranné vrstvy snižují korozi ocelového armování v železobetonu.JUSTNES, H. and NYGAARD, E.C. (1994): The Influence of Technical Calcium Nitrate Additions on the Chloride Binding Capacity of Cement and the Rate of Chloride Induced Corrosion of Steel Embedded in Mortars. Proceedings of the International Conference on Corrosion and Corrosion Protection of Steel in Concrete, Sheffield, UK, July 25-28, 1994, Vol. I, pp. 491-502Al-MEHTHEL, M.; Al-DULAIJAN, S.; Al-IDI, S.H., SHAMEM, M. and ALI, M.R. (2009): Performance of generic and Proprietary corrosion inhibitors in chloride-contaminated silica fume cement concrete. Construction and Building Materials 23 (2009), pp 1768–1774Al-AMOUDI, O.S.; MASLEHUDDIN, M.; LASHARI, A.N. and ALMUSSALEM, A.A. (2003): Effectiveness of corrosion inhibitors in contaminated concrete. Cement & Concrete Composites 25(2003), pp. 439-449

Odkazy Reference

Literatura

Externí odkazy

Yara corporate history Calcium Nitrate - a Hydroculture Salt

Vápenatý Kategorie:Vápenaté sloučeniny Kategorie:Pevná hnojiva Kategorie:Pyrotechnické oxidanty Kategorie:Pyrotechnická barviva Kategorie:Minerální hnojiva Kategorie:Dusíkatá hnojiva Kategorie:Hnojiva s obsahem vápníku