Cianamida cálcica

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Cianamida cálcica
CaCN2Xray.tif
Calcium cyanamide.png
General
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular CaCN2
Identificadores
Propiedades físicas
Apariencia Sólido cristalino blanco (El producto comercial gris por las impurezas de carbón)
Olor Inodoro
Densidad 2290 kg/; 2,29 g/cm³
Masa molar 80.102 g/mol
Punto de fusión 1340 °C (1613 K)
Propiedades químicas
Solubilidad en agua Hidroliza. El producto comercial puede reaccionar por el contenido en C2Ca
Solubilidad Insoluble en solventes orgánicos
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

Cianamida cálcica, también conocida por carbimida, nitrolim, carbamida cálcica o cianamida, es un compuesto inorgánico de fórmula CaCN2. En condiciones ambientales se presenta en cristales el sistema hexagonal, inodoros, de color blanco (el producto industrial suele ser gris debido a la presencia de carbón), que se descomponen en presencia de agua.

Historia[editar]

Sintetizado por primera vez en 1898 por Adolph Frank y Nikodem Caro (Proceso Frank-Caro). El método empleado en la actualidad básicamente es el mismo que desarrollaron sus inventores.

La cianamida cálcica tiene un gran interés histórico al ser el primer fertilizante industrial en el que se consiguió fijar el nitrógeno gaseoso de la atmósfera en una forma asimilable por las plantas.

Se utiliza principalmente en la agricultura, síntesis química, farmacia y siderurgia.

Fabricación.[editar]

Se prepara a partir de carburo de calcio (obtenido por la reacción de cal con carbón)

CaCO3 → CaO + CO2

CaO + C → C2Ca + CO2

Que reacciona con nitrógeno procedente de la destilación fraccionada del aire atmosférico.

CaC2 + N2 → CaCN2 + C (ΔHƒ°= –69.0 kcal/mol at 25 °C)

Industrialmente la reacción se lleva a cabo en grandes cámaras de acero donde se introduce el carburo cálcico molido, a continuación se inyecta nitrógeno hasta alcanzar una presión de 2 a 3 bares. Mediante electrodos se hace saltar un arco eléctrico que eleva la temperatura de su entorno hasta unos 1000 ºC. La reacción es fuertemente exotérmica, por lo que una vez iniciada, se propaga espontáneamente a toda la masa, el consumo de N2 se controla manteniendo la presión. El producto final contiene algo de carbón elemental (que le confiere color gris) y alrededor del 3 % de C2Ca sin reaccionar; por este motivo, una vez enfriado se le añade alrededor del 3% de agua para eliminar el exceso de carburo.

Usos[editar]

Transformation of calcium cyanamide.svg

La principal utilización del CaNCN ese en la agrigultura como fertilizante nitrogenado. En contacto con agua se hidroliza formando cianamida, H2NCN

CaCN2 + 2 H2O → Ca(OH)2+ H2NCN

La cianamida continúa hidrolizándose hasta producir una mezcla de amoniaco y nitrato asimilable por las plantas.

Simultáneamente a su acción nitrificante presenta una marcada actividad herbicida, fungicida y molusquicida (caracoles) por lo que a veces ha sido utilizada con este fín

Síntesis química[editar]

Es materia prima en la obtención de diversos compuestos con interés industrial.

Cianuro sódico[editar]

Por reacción con carbonato de sodio a la temperatura de fusión produce cianuro sódico.

CaCN2 + Na2CO3 + 2 C → 2 NaCN + CaO + 2CO2

El cianuro sódico se utiliza en la minería de metales preciosos y como materia prima para la obtención de cianuro cálcico.

Melamina[editar]

Fue la primera forma para la obtención de esta resina. Hoy día ha sido desplazada por el procesamiento de urea. En su forma original, la reacción se llevaba a término en dos fases:

Transformación de cianamida en diciandiamida:

2 CaCN2 + 2 H2O → C2H4N4 + 2 CaO

Conversión de la dianciamida a melamina por simple calentamiento al punto de fusión:

3 C2H4N4 → 2 C3H6N6

Tiourea[editar]

La reacción de la cianamida cálcica con ácido sulfídríco produce tiourea,

CaNCN + 2 SH2 → SC(NH2)2 + SCa

Siderurgia[editar]

Es usada como agente nitrificante en la fabricación de acero para cables.

Medicina[editar]

La cianamida cálcica se emplea en el tratamiento de la deshabituación de los pacientes alcohólicos crónicos, ya que ayuda a mantener la abstinencia provocándoles aversión hacia el alcohol, sin embargo, también es una sustancia muy peligrosa, que mal empleada tiene consecuencias graves para la salud e incluso ocasiona la muerte.