Kalsium nitrat

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 tetapi 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.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

 Produksi dan reaktivitas 
Norgessalpeter disintesis di Notodden, Norwegia pada tahun 1905 melalui proses Birkeland–Eyde. Sebagian besar kalsium nitrat dunia saat ini dibuat di Porsgrunn.

Senyawa ini diproduksi dengan mereaksikan batu kapur dengan asam nitrat, diikuti oleh netralisasi dengan amonia:
CaCO3  +  2 HNO3  →   Ca(NO3)2  +  CO2  +  H2O

Senyawa ini juga merupakan produk antara dalam Proses Odda:
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:
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 Ca(NO3)2  →   2 CaO  +  4 NO2  +  O2   ΔH = 369 kJ/mol

 Aplikasi 

 Pertanian 
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" 5Ca(NO3)2.NH4NO3.10H2O. 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.

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.

 Pengolahan air limbah 
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. 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.

 Beton 
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.Justines, H. (2010) "Calcium Nitrate as a Multifunctional Concrete Admixture" Concrete Magazine, Vol 44, No. 1, p.34.  Ion nitrat mengarah pada pembentukan besi hidroksida, yang mampu mengurangi korosi tulangan beton melalui lapisan pelindungnya.

 Koagulan lateks 
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.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

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

 Lelehan garam untuk transfer dan penyimpanan panas 
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.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.htmlWIPO 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

 Referensi 

nitrat
Kategori:Nitrat
Kategori:Mineral nitrat
Kategori:Pupuk buatan
Kategori:Pewarna piroteknik
Kategori:Oksidator piroteknik