Нитрат кальция в противогололедных реагентах: зачем его добавляют

Зимой на дорогах и тротуарах активно используют противогололедные реагенты (ПГР), и один из них работает на основе нитрата кальция – соли азотной кислоты. Это вещество входит в группу нитратных антигололедных реагентов наравне с нитратом магния и ценится за низкую агрессивность к металлу и бетону. В статье разберем, зачем нитрат кальция добавляют в состав реагентов, в каких пропорциях его сочетают с другими веществами и какой эффект дает такое сочетание.

Нитрат кальция (кальциевая селитра) – это соль азотной кислоты и кальция, которая образует бесцветные кристаллы. Антигололедные реагенты делятся на 4 группы по активному веществу: хлориды, ацетаты, карбамиды и нитраты.

Нитрат кальция вместе с нитратом магния образует нитратную группу реагентов, не самую многочисленную, но ценную за счет низкой коррозионной активности к металлу и бетону. Получают нитрат кальция обработкой известняка азотной кислотой с последующей нейтрализацией избытка кислоты аммиаком.

Нитрат кальция встречается под разными названиями и в разных формах:

• Азотнокислый кальций;
• Известковая селитра;
• Норвежская селитра, одно из первых промышленных названий вещества.

Технический нитрат кальция хорошо растворяется в воде и отличается высокой гигроскопичностью, поэтому требует герметичной тары при хранении. Международная классификация опасных грузов относит вещество к классу 5.1, окисляющим веществам, с номером ООН 1454. Это не означает взрывоопасность, но обязывает хранить реагент отдельно от горючих материалов. Гранулированные формы для сельского хозяйства дополнительно обрабатывают, поэтому слеживаются меньше технического продукта.

Для противогололедных реагентов применяют техническую марку этой соли, а не ту, что идет на удобрения, поскольку к ней не предъявляют требований по чистоте для питания растений. Техническая марка сохраняет те же противогололедные свойства, что и очищенный продукт, включая эвтектику со льдом и плавящую способность. Такое разделение марок – обычная практика для солей, которые одновременно служат сырьем для сельского хозяйства и для химической промышленности.

Главная задача любого антигололедного реагента – понизить температуру замерзания воды на обработанной поверхности ниже температуры воздуха. В основе лежит криоскопический эффект: чем выше концентрация растворенной соли, тем ниже точка замерзания раствора, вплоть до эвтектической концентрации состава.

У нитрата кальция эвтектическая точка заметно ниже, чем у карбамида (мочевины): у первого она достигает примерно -28,2 °C (в водном растворе концентрацией около 42 % по массе), а у второго – около -11 °C. Поэтому нитрат кальция относят к эффективным солям для противогололёдных смесей.

Вторая и едва ли не главная причина – низкая коррозионная активность нитрата кальция по отношению к металлу и цементобетонным покрытиям. В отличие от хлоридов, которые ускоряют коррозию арматуры и разрушают структуру бетона при многолетнем контакте, нитрат кальция и его смеси с другими нитратами такого эффекта не дают. Именно поэтому составы на основе нитрата кальция применяют там, где регулярный контакт реагента с металлическими конструкциями или мостовыми покрытиями особенно нежелателен.

Третий эффект касается влияния на окружающую среду рядом с обработанной территорией. Хлорид-ион из обычной технической соли (галита) накапливается в почве и угнетает придорожные растения, тогда как ионы нитрата и кальция участвуют в питании растений как источник азота и кальция. Это не превращает противогололедный реагент в удобрение, но снижает нагрузку на городские зеленые насаждения по сравнению с хлоридными реагентами.

В чистом виде нитрат кальция применяют реже, чем в сочетании с другими веществами, потому что комбинации позволяют расширить рабочий температурный диапазон реагента. Чаще всего его сочетают с нитратом магния – такая пара солей образует более глубокую эвтектику со льдом, чем каждая соль по отдельности.

Для аэродромных реагентов исторически применяли сочетание нитратов кальция и магния с карбамидом – такой состав называют НКММ, то есть «нитраты кальция, магния и мочевина». Добавление в НКММ ацетата магния дополнительно понижает температуру эвтектики состава и расширяет рабочий диапазон реагента.

Рабочая температура составов на основе нитрата кальция:

• Храните в герметичной таре. Нитрат кальция сильно впитывает влагу, поэтому упаковка должна быть герметичной на всех этапах – от производства до склада. Вскрытый мешок держат в сухом месте и стараются израсходовать сразу, чтобы реагент не слежался.
• Используйте коррозионностойкие емкости для растворов. Жидкие составы хранят в емкостях из материалов, устойчивых к коррозии, хотя сам нитрат кальция почти не действует на металл. Дело в том, что в раствор часто добавляют другие компоненты, которые могут быть агрессивнее.
• Держите отдельно от горючих материалов. Вещество относится к окисляющим (класс опасности 5.1), а значит способно усиливать горение при контакте с топливом, маслами или другой органикой. Поэтому его нельзя хранить и перевозить рядом с горючими и легковоспламеняющимися материалами.
• Требуйте паспорт качества на партию. Паспорт должен подтверждать содержание активного вещества, влажность и коррозионную активность конкретной партии. Без него сложно убедиться, что реагент соответствует заявленным характеристикам.
• Укладывайте мешки на поддоны. Мешки и биг-бэги размещают на поддонах, не допуская прямого контакта с полом и стенами склада. Это защищает упаковку от увлажнения и повреждений.

Зимняя уборка редко обходится одним составом: для проезжей части, тротуара, парковки и территории складского комплекса нужны разные решения. «ОПТ6» является прямым производителем противогололедных реагентов, поэтому весь ассортимент формируется на одной производственной площадке – без посреднических наценок и разрыва между заявленными и фактическими характеристиками продукта.

В ассортименте «ОПТ6»:

• Составы на основе хлористого кальция и хлористого магния (бишофита) – классические солевые реагенты для обработки дорог, дворов и промышленных площадок.
• Реагенты с мраморной крошкой – составы, в которых плавящая соль работает вместе с фракционным наполнителем против скольжения.
• Составы с ингибитором коррозии – для объектов, где реагент регулярно контактирует с металлическими и железобетонными конструкциями.
• Экологически чистые реагенты – для территорий, где к обработке предъявляют повышенные требования по воздействию на окружающую среду.

Свяжитесь со специалистами «ОПТ6»: поможем определить нужный тип реагента и сформировать поставку под ваш график работ.