석회질소

석회질소(石灰窒素, Calcium Cyanamide)는 화학식이 CaCN₂인 무기 화합물이다. 보통 회색 또는 검은색 고체 분말 또는 입자 형태로 존재하며, 이는 제조 과정에서 생성되는 탄소와 기타 불순물 때문이다. 석회질소는 주로 농업용 비료, 제초제, 살균제 등으로 사용되며, 산업적으로는 화학 원료로도 활용된다.

화학적 성질 석회질소는 물과 반응하여 서서히 가수분해되는 성질을 가지고 있다. 이 반응을 통해 수산화칼슘(Ca(OH)₂)과 시아나미드(H₂NCN)를 생성한다. 생성된 시아나미드는 토양 환경에서 다시 분해되어 암모니아(NH₃)로 변환되며, 최종적으로 식물이 흡수할 수 있는 질소 형태로 변한다. 이러한 분해 과정 때문에 석회질소는 질소를 천천히 방출하는 완효성 비료의 특징을 갖는다. 또한 가수분해 시 생성되는 수산화칼슘 때문에 토양의 산성도를 중화시키는 효과도 있다.

제조 석회질소는 주로 프랭크-카로 공정(Frank-Caro process)을 통해 생산된다. 이 공정은 탄화칼슘(Calcium Carbide, CaC₂)을 약 1000 °C의 고온에서 질소 기체(N₂)와 직접 반응시켜 제조한다. CaC₂ + N₂ → CaCN₂ + C

용도

• 농업:
  • 질소 비료: 토양에서 서서히 분해되며 질소를 공급하여 작물 생장에 도움을 준다.
  • 토양 개량제: 토양 산성도를 중화하고 미생물 활동을 촉진하며 유기물 분해를 돕는다.
  • 농약: 가수분해로 생성되는 시아나마이드의 독성으로 인해 토양 해충, 병원균, 잡초 씨앗에 대한 살충, 살균, 제초 효과를 나타낸다. 작물을 심기 전에 토양 소독 목적으로 사용되기도 한다.
• 산업:
  • 화학 원료: 멜라민, 요소 등의 제조에 사용되는 디시안디아미드(Dicyandiamide)와 같은 다른 질소 화합물을 합성하는 원료로 사용된다.
  • 제강: 철강 생산 과정에서 불순물인 황을 제거하는 탈황제로 사용된다.

안전성 석회질소와 그 분해 산물인 시아나미드는 인체에 유해할 수 있다. 피부나 눈에 자극을 줄 수 있으며, 섭취 시 독성을 나타낸다. 특히 알코올 섭취와 병행될 경우 심각한 부작용(안타부스 효과)을 유발할 수 있으므로 취급 시 주의가 필요하다.