แคลเซียมไนเตรต (Ca(NO3)2 ) การผลิต การใช้ประโยชน์ และอันตรายแคลเซียมไนเตรต

3843
แชร์ต่อให้เพื่อนได้อ่าน
  •  
  •  
  •  
  •  

แคลเซียมไนเตรต (Ca(NO3)2) จัดเป็นปุ๋ยสำคัญชนิดหนึ่งที่ถูกใช้มากในการเกษตร โดยเฉพาะระบบการปลูกพืชที่ใช้ระบบการให้น้ำเป็นหลัก ทั้งในระบบน้ำหยด และระบบปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์ เพราะปุ๋ยชนิดนี้ ละลายน้ำได้ดีมาก โดยให้ธาตุไนโตรเจน และแคลเซียม รวมถึงไม่มีสารหรือธาตุอื่นตกค้างที่ทำให้เกิดความเป็นกรดในระบบการให้น้ำ

คุณสมบัติเฉพาะ 
• CAS Number : 10124-37-5
• UN Number : 1454
• ชื่อทางการค้า (Trade Name) : แคลเซียมไนเตรต (Calcium Nitrate)
• ชื่อทางเคมี (Chemical Name) : Calcium Nitrate
• ชื่ออื่นๆ (Synonyms) :
– Calcium dinitrate
– Kalksalpeter
– nitrocalcite
– Norwegian saltpeter
– lime nitrate
• สูตรทางเคมี (Chemical Formula) : Ca(NO3)2 หรือ CaN2O6
• น้ำหนักโมเลกุล (Molecular Weight) : 164.09 กรัม/โมล
• ลักษณะทางกายภาพ (physical properties) : ของแข็งใส หรือ สีขาวใส ไม่มีกลิ่น
• จุดเดือด (Boiling point) : 132 องศาเซลเซียส (°C)
• จุดหลอมเหลว (Melting point) : 561 องศาเซลเซียส (°C)
• จุดวาบไฟ (Flash point) : ไม่มี
• อุณหภูมิที่ติดไฟได้เอง (Auto ignition temperature) : ไม่มี
• อัตราส่วนในอากาศที่เกิดระเบิด/ติดไฟ (explosive limit) : ไม่มี
• ขีดจำกัดการติดไฟ (Flammable limits) : ไม่มี
• ความดันไอ (Vapor pressure) : ไม่มี
• ความหนาแน่นไอ (Vapor Density) : ไม่มี
• ความหนาแน่น (Density) : 2.504 กรัม/มล.
• ความถ่วงจำเพาะ (specific gravity, SG) : ไม่มี
• ค่าคงที่เฮนรี่ (Henry’s law constant) : ไม่มี
• จุดเยือกแข็ง (Freezing point) : ไม่มี
• การละลาย (Solubility) : ละลายน้ำได้ 1,212 g/L ที่ 20°C
• การสลายตัว (Decomposition) : เมื่อสัมผัสกับความร้อน (เริ่มต้นที่ 500 °C) จะทำให้เกิดควันของไนโตรเจนออกไซด์ แคลเซียมออกไซด์ และออกซิเจน ดังสมการ 2Ca(NO3)2 = 2CaO + 4NO2 + O2 คายพลังงาน (ΔH) = 369 กิโลจูล/โมล
• ความเป็นกรด-ด่าง (pH) : 6

การผลิตแคลเซียมไนเตรต
แคลเซียมไนเตรตมีการผลิตได้ด้วยการสังเคราะห์ครั้งแรกที่ประเทศนอร์เวย์ ในปี ค.ศ. 1905 ด้วยกระบวนการทางเคมีที่เรียกว่า Birkeland-Eyde

วิธีผลิตแคลเซียมไนเตรต 3 วิธี
1. การผลิตด้วยปฏิกิริยาระหว่างหินปูนกับกรดไนตริก ดังสมการ
CaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

2. การผลิตด้วยปฏิกิริยาระหว่างแคลเซียมฟอสเฟตกับกรดไนตริก (กระบวนการ Odda) ดังสมการ
Ca3(PO4)2 + 6HNO3 + 12H2O = 2H3PO4 + 3Ca(NO3)2 + 12H2O

3. การผลิตด้วยปฏิกิริยาระหว่างหินปูนกับสารละลายแอมโมเนียมไนเตรท ดังสมการ
2NH4NO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + 2NH4OH

การใช้ประโยชน์แคลเซียมไนเตรต
1. กระบวนการผลิตในภาคอุตสาหกรรม
ได้แก่ การผลิตวัตถุระเบิด การใช้ในห้องปฏิบัติการ การผลิตสี และการเคลือบ แก้ว ซีเมนต์ คอนกรีต ยิปซั่ม และการผลิตผลิตภัณฑ์แร่อโลหะอื่น ๆ รวมถึงการผลิตสารกำจัดศัตรูพืชปุ๋ย และสารเคมีทางการเกษตรอื่น ๆ

2. การเกษตร
แคลเซียมไนเตรต (Ca(NO3)2 ) จัดเป็นปุ๋ยไนโตรเจน และแคลเซียมที่นิยมใช้กันมากทั่วโลกชนิดหนึ่ง เนื่องจาก มีราคาถูก ละลายน้ำได้ง่าย และละลายได้มาก อีกทั้งให้ธาตุหลักที่เป็นไนโตรเจนในรูปของไนเตรต (NO-3) และธาตุรองที่เป็นแคลเซียมในรูปไอออนแคลเซียมอิสระ (Ca2+)

แคลเซียมไนเตรต นิยมใช้เป็นปุ๋ยน้ำ ทั้งการให้ในระบบน้ำหยด และในระบบรางน้ำ เนื่องจาก สามารถละลายน้ำได้ดี ไม่นิยมใช้ด้วยวิธีการหว่าน เพราะเมื่อเปิดปากถุง ปุ๋ยชนิดนี้จะดูดความชื้นอย่างรวดเร็ว ทำให้เนื้อปุ๋ยแฉะหรือละลายเป็นของเหลวภายในไม่กี่ชั่วโมงปุ๋ยแคลเซียมไนเตรตที่นิยมผลิตจำหน่ายในตลาด ได้แก่
– 15.5-0-0 + 19%Ca เป็นสูตรที่ผลิตมาก และนิยมที่สุด โดยเฉพาะผักไฮโดรโปนิกส์ และพืชผักในระบบน้ำหยด โดยการผสมน้ำแล้วให้ หรือ เติมใส่ในระบบน้ำหยด
– 11.9-0-0 + 16.9%Ca
– 17-0-0 + 23.6%Ca
– 9-0-0 + 11%Ca

หน้าที่ของแคลเซียมที่มีต่อพืช
แคลเซียมถือเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของผนังเซลล์พืช ทำหน้าที่หลักเพื่อเสริมสร้างความแข็งแรงให้เซลล์พืช นอกจากนั้น ยังมีบทบาทสำคัญต่อการกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์อีกหลายชนิดในเซลล์พืช ทั้งนี้ การดูดซึมไอออนแคลเซียมเพื่อไปใช้ในเซลล์พืชจะขึ้นอยู่กับไอออนของสารอื่นที่อยู่ในสารละลายหรืออยู่ในดิน โดยเฉพาะสารไนเตรต จัดเป็นสารที่ช่วยการดูดซึมแคลเซียมเข้าสู่เซลล์พืชได้ดี ดังนั้น เมื่อให้ปุ๋ยที่มีทั้งไนเตรต และแคลเซียมร่วมกันจะช่วยส่งเสริมการดูดซึมแคลเซียมเข้าสู่เซลล์พืชได้ดียิ่งขึ้น นอกจากนั้น การใช้ปุ๋ยแคลเซียมไนเตรตยังช่วยป้องกันการเสื่อมเสียของดิน เพราะไม่มีอนุภาคของแร่ธาตุตกค้างในดินจนทำให้เกิดความเป็นกรดในดิน

นอกจากนั้น แคลเซียมไนเตรตยังถูกใช้สำหรับกระบวนการผลิตแผ่นยาง ยางก้อนจากน้ำยางพารา ทั้งในระดับอุตสาหกรรม และระดับครัวเรือนเกษตรกร โดยในระดับครัวเรือนเกษตรกรมีการใช้แคลเซียมไนเตรตหยดลงในน้ำยางเพื่อทำให้น้ำยางตกตะกอน และจับตัวกันเป็นก้อนได้ ส่วนในระดับอุตสาหกรรมมีการใช้แคลเซียมไนเตรตผสมลงในน้ำยางเพื่อทำให้น้ำยางจับตัวกันเป็นก้อนเช่นกัน

3. คอนกรีต และการก่อสร้าง
แคลเซียมไนเตรทถูกใช้มากในงานก่อสร้าง โดยเฉพาะการใช้ผสมเพื่อช่วยให้คอนกรีตแข็งตัวเร็วขึ้น อีกทั้ง ช่วยลดการแตกร้าวของคอนกรีต ช่วยให้ผสานการแข็งตัวของคอนกรีตให้ทั่วถึง ลดการแตกร้าวคอนกรีตได้ นอกจากนั้น ยังช่วยลดการกัดกร่อนจากสภาพความเป็นกรดของคอนกรีตที่มีต่อเหล็กเส้น ช่วยรักษาสภาพเหล็กเส้นให้คงทนได้ภายใต้คอนกรีตที่ห่อหุ้ม

4. ระบบบำบัดน้ำเสีย
ในระบบบำบัดน้ำเสียมีการใช้แคลเซียมไนเตรทสำหรับช่วยป้องกัน และกลิ่นเหม็นในระบบ โดยมีการใช้แคลเซียมไนเตรตในขั้นก่อนการบำบัด อาทิ การตกตะกอน และการปรับสภาพความเป็นกรด-ด่าง ก่อนเข้าสู่กระบวนการบำบัดด้วยจุลินทรีย์

ในขั้นตอนการบำบัด แคลเซียมไนเตรตจะเข้ารวมตัวกับซัลเฟตในน้ำเสีย ช่วยลดการเกิดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ นอกจากนี้ ยังช่วยส่งเสริมจุลินทรีย์ในการทำหน้าที่ย่อยสลายสารอินทรีย์ในสภาวะไร้อากาศได้อีกด้วย

5. การแช่เย็น หรือ การแข็งผลิตภัณฑ์
แคลเซียมไนเตรตมีการใช้ในอุตสาหกรรมทำความเย็น หรือ แช่แข็งอาหาร เนื่องจาก แคลเซียมไนเตรทเตตเมื่อสลายตัวหรือทำปฏิกิริยากับสารอื่นจะเกิดปฏิกิริยาดูดความร้อนได้สูง จึงมีการประยุกต์ช้สำหรับการดูดความร้อนออกจากผลิตภัณฑ์ หรือ ประยุกต์ใช้สำหรับทำให้เกิดความเย็นผลิตภัณฑ์

อันตรายแคลเซียมไนเตรต
แคลเซียมไนเตรตเมื่อสัมผัสความร้อนในระดับที่ทำให้เกิดการสลายตัวจะทำให้เกิดควันของไนโตรเจนออกไซด์ แคลเซียมออกไซด์ และออกซิเจน โดยควันที่เกิดขึ้น หากสูดดมจะทำให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ ทำให้ปวดแสบปวดร้อนในระบบทางเดินหายใจ ทำให้หายใจติดขัด หากไม่รีบนำผู้ป่วยออกจาแหล่งกำเนิดไอจะทำให้หมดสติ และเสียชีวิตได้


แชร์ต่อให้เพื่อนได้อ่าน
  •  
  •  
  •  
  •