Calciumnitrat-Tetrahydrat (CNT) – Eine vielseitige Lösung für Präzisionslandwirtschaft und industrielle Anwendungen

Calciumnitrat-Tetrahydrat (CNT), auch bekannt als Calciumsalz, ist eine hochreine, vollständig wasserlösliche anorganische Verbindung mit der Summenformel Ca(NO₃)₂·4H₂O. Es liegt typischerweise als weiße Kristalle oder Granulat vor und ist stark hygroskopisch. CNT liefert Pflanzen zwei essenzielle Nährstoffe – Nitratstickstoff und lösliches Calcium – und findet breite Anwendung in der Landwirtschaft und in der Industrie.

• CAS-Nummer: 13477-34-4
  

• Molare Masse: 236,15 g/mol
  

• Aussehen: Weiß bis transparent kristallin, stark hygroskopisch
  

• Löslichkeit: Vollständig wasserlöslich, bildet neutrale bis leicht saure Lösungen
  

• pH-Wert (1%-Lösung): Ca. 5,5–6,5
  

• Dichte: ~1,82 g/cm³
  

🏭 Produktionsprozess

1. Hauptrohstoffe

Rohstoff	Beschreibung
Kalkstein (CaCO₃) oder gelöschter Kalk (Ca(OH)₂)	Liefert Calcium-Ionen (Ca²⁺)
Konzentrierte Salpetersäure (HNO₃)	Liefert Nitrat-Ionen (NO₃⁻), reagiert zu Calciumnitrat
Wasser	Reguliert Reaktionskonzentration, Kristallisationstemperatur und Hydratisierungsgrad

2. Chemische ReaktionenGrundlegende Reaktionsgleichungen:

1. Mit Kalkstein (Calciumcarbonat):

   
   

   CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ (Lösung) + CO₂↑ + H₂O
   

2. Mit gelöschtem Kalk (Calciumhydroxid):

   
   

   Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O
   

Die Calciumnitratlösung wird anschließend konzentriert und abgekühlt, um die Tetrahydratform auszukristallisieren.

3. Produktionsflussdiagramm Zuführung und Reaktion → Entfernung von Verunreinigungen → Konzentration → Kühlung und Kristallisation → Zentrifugale Entwässerung → Siebung und Verpackung

4. Wichtige Qualitätskontrollen

• Reaktionstemperatur unter 60°C halten, um Nebenprodukte zu vermeiden

• Kristallisationstemperatur: 15–25°C

• Endfeuchte: 12–18 %, um Verklumpung zu vermeiden

• Verwendung von Antiklumpmitteln oder Beschichtungen zur Stabilitätsverbesserung
  

🌿 Landwirtschaftliche Anwendungen (Hauptmarkt)

CNT ist ein hochwertiger Zweinährstoffdünger und wird häufig im Obst- und Gemüseanbau, im geschützten Anbau und in wasserlöslichen Düngesystemen verwendet.

1. Nährstofffunktionen

Element	Funktion
Nitratstickstoff (NO₃⁻)	Fördert schnelles Wachstum und Photosynthese
Calcium (Ca²⁺)	Stärkt Zellwände, verbessert Fruchtfestigkeit und Krankheitsresistenz; beugt Blütenendfäule und Rissbildung vor

2. Geeignete Kulturen

• Obstbäume: Weintrauben, Zitrusfrüchte, Äpfel, Bananen

• Gemüse: Tomaten, Paprika, Sellerie, Kohl

• Wurzelgemüse: Kartoffeln, Karotten

• Ackerfrüchte: Mais, Weizen, Raps
  

3. Ideal für wasserlösliche Dünger- und Fertigation-Systeme

• Kompatibel mit NPK-Düngern für ausgewogene Ernährung

• Besonders geeignet für Gewächshaus- und Hydroponiksysteme

• Sehr effektiv während kaliumintensiver Fruchtentwicklungsphasen
  

4. Vorteile für den Boden

• Im Gegensatz zu alkalischen Calciumquellen (z. B. Calciumcarbonat) erhöht CNT den Boden-pH nicht signifikant

• Einsetzbar in sauren, neutralen und leicht alkalischen Böden
  

5. Anwendungsarten

Methode	Empfohlene Dosierung	Zeitpunkt der Anwendung	Hinweise
Fertigation	5–10 kg/Mu	Vor Blüte, Fruchtansatz	Schnelle Aufnahme, rasche Wirkung
Tropfbewässerung	2–5 kg/Mu	Über die gesamte Vegetationsperiode	Keine Verstopfung, kompatibel mit N & K
Blattdüngung	0,3–0,5 % Lösung	Bei früher Calciummangelerscheinung	Schnelle Korrektur, ideal für Obst/Gemüse
Grund-/Reihendüngung	10–20 kg/Mu	Vor Aussaat oder Umpflanzen	Versorgt die Wurzeln mit Ca und N

🏭 Industrielle Anwendungen

Obwohl die Hauptanwendung im Agrarsektor liegt, machen die hervorragende Löslichkeit, der neutrale pH-Wert, die hohe Calciumaktivität und das chlorfreie Profil Calciumnitrat-Tetrahydrat (CNT) zu einem wichtigen Einsatzstoff in verschiedenen Industriebranchen:

1. 🧱 Bauwesen: Betonbeschleuniger und Frostschutzmittel

Anwendungsszenarien:

• Betonbau bei kalter Witterung

• Unterirdische Bauwerke, Brücken- und Straßenbau

• Fertigteilbeton-Produktionslinien
  

Funktionen:

• Liefert Ca²⁺ zur Förderung der Zementhydratation

• Verkürzt die Erstarrungszeit und beschleunigt die Frühfestigkeitsentwicklung

• Verhindert Festigkeitsverluste bei Kälte

• Wirkt als chlorfreies Frostschutzmittel und verringert die Gefahr von Frostschäden
  

Wesentliche Vorteile:

Vergleichskriterium	Calciumnitrat-Tetrahydrat	Traditionelle chloridhaltige Zusatzmittel
Sicherheit	Chloridfrei, nicht korrosiv	Enthält Chlorid, kann Bewehrungsstahl korrodieren
Umweltkonformität	Erfüllt Anforderungen grüner Baustandards, exportfreundlich	Einschränkungen durch neue Umweltauflagen
Kompatibilität mit Zusatzstoffen	Gut kompatibel	Kann unerwünschte Reaktionen hervorrufen

CNT wird außerdem in kleinen Mengen in Hochleistungsbetonen (HPC) und Fertigteilsystemen eingesetzt, um die Hydratation zu fördern und Frühschwundrisse zu reduzieren.

2. 🌊 Umweltschutz: Denitrifikation / C/N-Gleichgewicht

Anwendungen:

• Biologische Denitrifikation in kommunalen Kläranlagen

• Stickstoffhaltige Industrieabwässer (z. B. Färbereien, Pharmaindustrie)

• Hochbelastete Denitrifikationssysteme (SBR, MBR, Filter)
  

Wirkmechanismus:

• Liefert NO₃⁻ als Elektronenakzeptor für denitrifizierende Mikroorganismen

• Ca²⁺ stärkt die mikrobielle Aktivität und verbessert die Flockenstruktur

• Dient als externer C/N-Regulator bei unzureichendem Kohlenstoffangebot
  

Technische Vorteile:

• Reduziert NH₄⁺-N- und Gesamtstickstoffwerte

• Stabilisiert die biologische Reinigung

• Kombinierbar mit Acetat, Glukose oder Methanol
  

Im Vergleich zu Harnstoff oder Ammoniumnitrat verhindert CNT die Ammoniakverflüchtigung und verbessert die Schlammflockung und Filtration.

3. ⛽ Öl- und Gasbohrungen: Calciumregulator / Korrosionsinhibitor

Anwendungen:

• Tiefbohrungen und horizontale Bohrverfahren

• Bohrspülungen mit hohem Mineralgehalt

• Salzführende Schichten mit Anforderungen an Bohrlochstabilität

  
  

Funktionen:

• Reguliert den Ca²⁺-Gehalt in wasserbasierten Spülungen

• Stabilisiert die Eigenschaften der Bohrflüssigkeit, verhindert Einsturz

• Wirkt als Korrosionsschutz und Puffer für die Ionenstärke
  

Vorteile:

• Chloridfrei, sicher für Metallwerkzeuge und Leitungen

• Schnell löslich, einfache Dosierung

• Kompatibel mit Phosphat- oder Zink-Inhibitoren
  

4. ⚗️ Chemie & Labor: Calciumvorstufe / Analysereagenz

Anwendungen:

• Synthese von Calciumsalzen (z. B. Calciumammoniumnitrat, CaEDTA)

• Standardlösungen für Ca²⁺-Analytik

• Calciumdotierung in Katalysatoren, Glas und Leuchtstoffen
  

Eigenschaften:

• Hohe Wasserlöslichkeit, geringe Verunreinigung

• Frei von Chlor, Schwefel und Phosphor

• Sehr gute Lagerstabilität, geeignet für Langzeitanwendungen
  

Zusammenfassung: Industrielle Anwendung im Vergleich

Branche	Hauptfunktion	Typische Vorteile
Bauwesen	Beschleuniger, Frostschutzmittel	Chloridfrei, sicher, effizient bei Kälte
Umweltschutz	Denitrifikation, C/N-Gleichgewicht	Stickstoffentfernung, Verbesserung der Biomasse
Bohrtechnik	Ca²⁺-Regulator, Korrosionsinhibitor	Stabilisiert Bohrschlämme, schützt Ausrüstung
Chemie/Labor	Reagenz, Calciumvorstufe	Hochrein, einfach dosierbar
Biomaterialien	Vernetzer für Alginate/Chitosan	Lebensmittelecht, sicher für Kontaktmaterialien

🧤 Anwendung in der Gummihandschuh-Herstellung

📌 Einsatzszenario: Koagulant bei der Latexhandschuhproduktion

Bei der Herstellung von Natur- oder Nitrilkautschukhandschuhen wird Calciumnitrat-Tetrahydrat als Koagulant für die Vorbehandlung der Handschuhformen eingesetzt. Dieser Schritt ist entscheidend für die erfolgreiche Filmbildung.

🔬 Wirkmechanismus

1. Grundprozess (für Latexhandschuhe):

   
   

   Gereinigte Form → Tauchbad in Koagulantlösung (Ca(NO₃)₂) → Trocknung → Tauchbad in Latex → Filmbildung → Vulkanisation → Spülung → Trocknung → Entformung
   

2. Funktionale Wirkweise
   

   - Filminduktion: Bildet eine Calciumnitratschicht auf der Formoberfläche
   

   - Ionenaustausch: Ca²⁺ reagiert mit Amino- oder Fettsäuregruppen im Latex, um eine schnelle Gerinnung einzuleiten
   

   - Oberflächensteuerung: Fördert gleichmäßige, dichte und blasenarme Filmbildung
   

   - Effizienzsteigerung: Beschleunigt Koagulation, reduziert Defekte wie ungleichmäßige Beschichtung oder Ablaufen
   

✅ Warum Calciumnitrat-Tetrahydrat verwenden?

Vorteil	Beschreibung
✅ Wasserlöslich	Leicht als Lösung zuzubereiten und anzuwenden
✅ Kristallreinheit	Geringe Verunreinigungen, weniger Fleckenbildung, bessere Oberflächenqualität
✅ Neutraler pH-Wert	Schonend für Formen, nicht korrosiv
✅ Einstellbar	Konzentration flexibel anpassbar (üblich: 8–15 %)

🧪 Hinweise zur Anwendung

• Die Konzentration muss genau abgestimmt werden – Überdosierung kann zu dicken oder rauen Filmen führen

• Die Trocknungsphase ist entscheidend – feuchte Formen beeinträchtigen die Haftung

• Alkohol oder Tenside können zur besseren Benetzung zugesetzt werden (Koagulantsystem)

• Nachhaltige Alternative: Bevorzugt gegenüber CaCl₂ wegen geringerer Korrosion und Umweltbelastung
  

🏭 Zusammenfassung: Einsatz in der Handschuhindustrie

Aspekt	Details
Branche	Herstellung von Gummiprodukten (Latex- & Nitrilhandschuhe, Kondome)
Hauptfunktion	Koagulant zur Filmbildung
Anwendung	Tauchlösung für Handschuhformen (Konzentration 8–15 %)
Wichtige Vorteile	Sicherer als CaCl₂, gleichmäßiger Film, umweltfreundlich

📊 CNT vs. CAN – Schnellvergleich

Kategorie	Calciumnitrat-Tetrahydrat (CNT)	Calciumammoniumnitrat (CAN)
Zusammensetzung	Ca(NO₃)₂·4H₂O	Ca(NO₃)₂ + NH₄NO₃
Stickstoffform	Reiner Nitratstickstoff	Gemisch aus Nitrat- und Ammoniumstickstoff
Calciumgehalt	Hoch (18–19 %)	Mittel (8–10 %)
Löslichkeit	Vollständig löslich, ideal für Fertigation	Teilweise löslich, meist als Grunddünger
Zielanwendung	Präzisionslandwirtschaft, Spezialkulturen	Ackerbau, Stickstoffversorgung
Marktposition	Hochwertiger Nährstoffträger	Massenware mit moderatem Calciumanteil

Fazit:

• CNT eignet sich ideal für hochwertige Kulturen, Tröpfchenbewässerung und Calciumversorgung

• CAN ist günstiger und besser für großflächige Anwendungen mit Fokus auf Stickstoffversorgung

• CNT wählen, wenn Calciumverfügbarkeit und Löslichkeit entscheidend sind

• CAN wählen, wenn Stickstoffversorgung im Vordergrund steht und das Budget begrenzt ist
  

🌍 I. Überblick über den Weltmarkt

1. Marktvolumen und Produktionskapazität

• Der weltweite Verbrauch von Calciumnitratprodukten wird auf über 5 Millionen Tonnen pro Jahr geschätzt (umgerechnet auf wasserfreies Ca(NO₃)₂), wobei Calciumnitrat-Tetrahydrat (CNT) rund 30–40 % ausmacht – das entspricht einem jährlichen Ausstoß von über 1,5 Millionen Tonnen.

• Hauptverbrauchsregionen sind China, Europa, Indien, Vietnam und Brasilien.

• Führende Produktionsländer: China, Norwegen, Russland und Israel, mit namhaften Herstellern wie Yara, Haifa und Yunnan Yunwei.
  

2. Geschätzte Endverbrauchsverteilung:

Anwendungsbereich	Geschätzter Anteil
Landwirtschaftlicher Dünger	70–75 %
Gummihandschuhproduktion	10–15 %
Bauindustrie / Zusatzmittel	5 %
Wasseraufbereitung & Umweltschutz	5–8 %
Feinchemie & Elektronik	2–5 %

📈 II. Haupttreiber des CNT-Marktwachstums

✅ 1. Aufschwung der Präzisions- und Gewächshauslandwirtschaft

• Die rasche Verbreitung von Fertigation, Tröpfchenbewässerung und Mikrosprühsystemen erhöht den Bedarf an schnell wirkenden, wasserlöslichen Calciumquellen.

• Hochwertige Kulturen wie Obst und Gemüse benötigen leicht aufnehmbares Calcium.

• CNT eignet sich besonders gut für Gewächshausanlagen und den Markt für Premiumdünger in Regionen wie China, Südostasien und dem Nahen Osten.
  

✅ 2. Anhaltender Bedarf an Naturlatexhandschuhen

• Seit COVID-19 bleibt der Bedarf an medizinischen Handschuhen hoch.

• Länder wie Malaysia, Thailand, Vietnam und Sri Lanka sind stabile Exporteure und langfristige Anwender von CNT als Koagulant.

• Die rapide wachsende Handschuhproduktion in China hat die weltweite CNT-Nachfrage zusätzlich gesteigert.
  

✅ 3. Politische Unterstützung für grünes Bauen

• Weltweiter Fokus auf chloridarme, nicht-korrosive Hochleistungs-Zusatzmittel.

• CNT ist als chloridfreie Calciumquelle in Frühfestigkeitsmischungen bevorzugt.

• Der Anstieg bei Fertigteilen für Infrastrukturprojekte (z. B. U-Bahn-Segmente, Brückenteile) sichert einen stetigen Bedarf.
  

✅ 4. Neue Anwendungen in Feinchemie und Umwelttechnologie

• CNT wird zunehmend als Ersatzrohstoff in der Elektronik, Keramik und Denitrifikation erkannt.

• Da chloridbasierte Calciumsalze in High-End-Branchen eingeschränkt werden, gilt CNT mit hoher Reinheit und Chloridfreiheit als bevorzugte Alternative zu Calciumcarbonat oder -chlorid.
  

🔮 III. Zukünftige Trends und Marktchancen

1. Entwicklung von Qualitätsstandards und Individualisierung

• Nachfrage verlagert sich von Industriestandard hin zu landwirtschafts- und spezialreinen Qualitäten.

• Verpackung, Granulatflussverhalten und Löslichkeit werden zu wichtigen Differenzierungsmerkmalen.

• REACH-Registrierung, SGS-Tests und weitere Zertifizierungen werden zu Eintrittsbarrieren im globalen Wettbewerb.
  

2. Marktverlagerung: Von Massenanbau zu Präzisionslandwirtschaft

• Während Ackerbau meist günstige Stickstoffdünger wie Harnstoff nutzt, bevorzugen Premiumbetriebe (z. B. Weinbau, Zitrus, Bio-Landwirtschaft) mehrfunktionale Produkte wie CNT.

• CNT wird zunehmend als Basiskomponente wasserlöslicher Mischdünger mit Kalium, Bor und Zink verwendet.
  

3. Preisentwicklung unter Dominanz Chinas

• China ist der weltweit größte Produzent und deckt 35–40 % der globalen Kapazität ab – Exporte nach Asien, Lateinamerika und Afrika.

• Frachtraten, Zölle und Umweltvorgaben können Lieferzeiten und Kosten beeinflussen.

• Lokale Produktionen in Südostasien und dem Nahen Osten gewinnen an Bedeutung und verschärfen den Wettbewerb.
  

4. ESG und CO₂-Fußabdruck

• Hochentwickelte Märkte wie die EU fordern zunehmend CO₂-Bilanzen und umweltfreundliche Produktion.

• Nitratdünger stehen unter Beobachtung wegen Auswaschung und Überdüngung.

• Anbieter müssen auf präzise Ausbringung, Tröpfchenbewässerung und ausgewogene Nährstoffverteilung setzen, um Zugang und Vertrauen zu erhalten.
  

📊 IV. Marktprognose (indikativ)

Jahr	Weltweiter CNT-Markt (Mio. Tonnen)	Geschätzte Wachstumsrate
2023	1,45	–
2024	1,55	+6,9 %
2025	1,68	+8,3 %

✅ Zusammenfassung: Fünf Schlüsselthemen für die CNT-Zukunft

1. Präzisionslandwirtschaft – Synergetische Calcium- und Nitratzufuhr für effiziente Düngung

2. Industrieller Ersatz – Ersatz chloridbasierter Calciumprodukte in Gummi, Bau und Keramik

3. Grüner Wandel – Chloridfrei, wasserlöslich, klimabewusst

4. Regionale Expansion – Chancen in Südostasien, Lateinamerika, Nahost und Afrika

5. Zertifizierter Export – Standardisierung & Markenbildung als neue Marktbarrieren
   

✍️ Schlussfolgerung

Calciumnitrat-Tetrahydrat ist ein stabiles, funktionelles und hochgradig anpassbares wasserlösliches Calcium-Stickstoff-Düngemittel. Es wird zunehmend zu einem zentralen Rohstoff in moderner Landwirtschaft und Präzisionsindustrie.

Die Integration in Fertigation-Systeme, Gummihandschuhproduktion und Umweltsanierungstechnologien belegt sowohl die technische als auch kommerzielle Relevanz.

Mit dem weltweiten Voranschreiten der grünen Entwicklung und der Modernisierung der Landwirtschaft wird sich der Markt für CNT weiter ausdehnen – insbesondere beim Anbau hochwertiger Früchte und Gemüse sowie in industriellen High-End-Anwendungen, in denen Löslichkeit, Reinheit und Sicherheit entscheidend sind.

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