NATRIJEV NITRAT (NANO3): STRUKTURA, LASTNOSTI, UPORABE, TVEGANJA - KEMIJA - 2026

Natrijev nitrat je kristalna anorganski trdni obsega natrijev ion Na ⁺ in nitratnega iona NO ₃ ^- . Njegova kemijska formula je NaNO ₃ . V naravi ga najdemo kot mineral nitratin ali nitratit, ki ga v številnih najdemo v puščavi Atacama v Čilu, zato ta mineral imenujejo tudi čilska solina ali kalič.

Natrijev nitrat je negorljiva trdna snov, vendar lahko pospeši oksidacijo ali izgorevanje vnetljivih materialov. Zaradi tega se pogosto uporablja v ognjemetu, eksplozivih, vžigalicah, ogljikovih opekah in nekaterih vrstah pesticidov za ubijanje glodavcev in drugih majhnih sesalcev.

Nitratin ali nitratit, natrijev nitrat mineral NaNO ₃ . John Sobolewski (JSS). Vir: Wikimedia Commons.

Sposobnost spodbujanja izgorevanja ali vžiga drugih materialov pomeni, da je treba z njim ravnati zelo previdno. Če je izpostavljen plamenu ali ognju, lahko eksplodira. Kljub temu se NaNO ₃ uporablja v prehrambeni industriji, saj ima lastnosti konzervansa, zlasti pri mesu in nekaterih vrstah sirov.

Vendar lahko njegovo zaužitje v presežni količini povzroči zdravstvene težave, zlasti pri nosečnicah, dojenčkih in otrocih. S pretvorbo v nitrite v prebavnem sistemu lahko povzroči določene bolezni.

Kemična zgradba

Romboedrska enota celice NaNO3. Vir: Benjah-bmm27

Natrijev nitrat sestavljata natrijev kation Na ⁺ in nitratni anion NO ₃ ^- .

Natrijev nitrat NaNO ₃ . Ccroberts. Vir: Wikimedia Commons.

V nitratnem anionu NO ₃ ^- dušik N ima valenco +5, kisik pa valenco -2. Zaradi tega ima nitratni anion negativen naboj.

Lewisova struktura nitratnega iona. Tem5psu. Vir: Wikimedia Commons.

Anion NO ₃ ^- ima ravno in simetrično strukturo, v kateri trije kisiki enakomerno ali enakomerno porazdelijo negativni naboj.

V nitratnem ionu se negativni naboj enakomerno porazdeli med tri atome kisika. Benjah-bmm27. Vir: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

-Na natrijev nitrat

-Na natrijev nitrat

-Na natrijeva solnica (iz angleškega natrijevega solja)

-Nitro soda (iz angleščine soda nitra)

-Čili solinar

-Nitrat iz Čila

-Nitratin

-Nitratit

-Caliche

Lastnosti

Romboedrski kristali natrijevega nitrata, dobljeni iz njegove prenasičene raztopine. Vir: Vadim Sedov

Fizično stanje

Brezbarvni do beli trdni, trikotni ali romboedrski kristali.

Molekularna teža

84.995 g / mol

Tališče

308 ° C

Vrelišče

380 ° C (razpade).

Gostota

2.257 g / cm ³ pri 20 ° C.

Topnost

Topen v vodi: 91,2 g / 100 g vode pri 25 ° C ali 1 g v 1,1 ml vode. Rahlo topen v etanolu in metanolu.

pH

Raztopine natrijevega nitrata so nevtralne, torej ne kisle niti bazične, zato je njihov pH 7.

Druge lastnosti

Je higroskopska trdna snov, torej absorbira vodo iz okolja.

Trden natrijev nitrat NaNO ₃ . Ondřej Mangl. Vir: Wikimedia Commons.

Zaradi raztapljanja v vodi se raztopina ohladi, zato rečemo, da je ta postopek raztapljanja endotermičen, z drugimi besedami, ko se raztopi, absorbira toploto iz okolja in zato se raztopina ohladi.

Pri zelo nizkih natrijev nitrat je topen v tekočem amoniaku NH ₃ , ki tvori nano ₃ · 4NH ₃ pod -42 ° C

NaNO ₃ ni gorljiv, vendar njegova prisotnost pospešuje zgorevanje materialov ali spojin, ki so. To je zato, ker pri segrevanju med drugimi plini proizvaja kisik O ₂ .

Pridobitev

Pridobivajo ga predvsem z ekstrakcijo iz nahajališč mineralov ali rudnikov soli v Čilu (kalihe ali nitratita). Za to uporabimo slanico in nato izvedemo kristalizacijo in prekristalizacijo, da dobimo čistejše kristale NaNO ₃ .

Te rudnike najdemo predvsem v Južni Ameriki na severu Čila v puščavi Atacama. Tam je povezan s kalijevim nitratom KNO ₃ in razpadajočo organsko snovjo.

Lokacija puščave Atacama na severu Čila, kjer so pomembna nahajališča natrijevega nitrata. INC. Vir: Wikimedia Commons.

Dobite ga lahko tudi z reakcijo dušikove kisline z natrijevim karbonatom Na ₂ CO ₃ ali z natrijevim hidroksidom NaOH:

2 HNO ₃ + Na ₂ CO ₃ → 2 NaNO ₃ + CO ₂ ↑ + H ₂ O

Prisotnost v človeškem organizmu

Natrijev nitrat lahko vstopi v človeško telo s hrano in pitno vodo, ki ga vsebuje.

60-80% zaužite nitrata prihaja iz sadja in zelenjave. Drugi vir je sušeno meso. Uporablja ga mesna industrija, da prepreči rast mikrobov in da obdrži barvo.

Velik delež nitratov v človeškem telesu pa izvira iz njegove endogene sinteze ali zaradi procesov v telesu.

Prijave

V prehrambeni industriji

Uporablja se kot konzervans v živilih, kot sredstvo za utrjevanje vloženega mesa in kot sredstvo za zadrževanje barve pri mesu. Hrana, ki jo lahko vsebuje, je slanina, klobase, šunka in nekateri siri.

Prekajeno meso, ki verjetno vsebuje natrijev nitrat. Avtor: Falco Vir: Pixabay.

V gnojilih

Natrijev nitrat se uporablja v mešanicah gnojil za gnojenje tobačnih, bombažnih in zelenjavnih pridelkov.

Traktorsko gnojenje nasada. Avtor: Franck Barske. Vir: Pixabay.

Kot promotor ali promotor zgorevanja ali eksplozije

NaNO ₃ se uporablja kot oksidant v mnogih aplikacijah. Je trdna snov, bogata s kisikom, ki olajša postopek vžiga s proizvodnjo O ₂ .

Prisotnost NaNO ₃ pomeni, da material ne potrebujejo kisik iz zunanjih virov za vžig saj dobavlja dovolj O ₂ , da sama vzdrževati eksotermni (toplotno ustvarjajoča) reakcije, ki se pojavijo med vžiga ali eksplozije.

Že dolgo se uporablja kot glavni oksidant v pirotehničnih materialih (ognjemet), kot oksidantna sestavina v eksplozivih in eksplozivnih sredstvih ali peskanju ter kot pogonsko gorivo.

Ognjemet. V njegovi sestavi je natrijev nitrat NaNO ₃ . Avtor: WearingPlaid. Vir: Pixabay.

Uporablja se tudi za izboljšanje zgorevanja z ogljikovimi opekami (briketi), za spodbujanje vžiga vžigalic in celo za izboljšanje gorljivih lastnosti tobaka.

Za odpravo glodavcev in drugih sesalcev

Uporablja se za posebno vrsto pesticidov. Sestavine, ki jih vsebujejo, so pirotehnična fumiganti, ki jih vžgejo in vžgejo v vdore, sproščajo smrtonosne odmerke strupenih plinov.

Zaradi tega se uporablja za zatiranje različnih glodalcev, marmotov, kojotov in skun, na odprtih poljih, travnikih, neobdelanih območjih, travnikih in igriščih za golf.

Pri pripravi drugih spojin

Uporablja se pri proizvodnji dušikove kisline HNO ₃ , natrijevega nitrita NaNO ₂ , deluje pa tudi kot katalizator pri pripravi žveplove kisline H ₂ SO ₄ .

Uporablja se za proizvodnjo dušikovega oksida N ₂ O in kot oksidacijskim sredstvom pri izdelavi farmacevtskih spojin.

Pri pridobivanju kovin iz elektronskih odpadkov

Nekateri raziskovalci so ugotovili, da NaNO ₃ omogoča neonesnaževanje črpanja kovin, ki jih vsebujejo odpadki elektronske opreme (mobilni telefoni, tablice, računalniki itd.).

Koristne kovine, ki jih lahko izvlečemo iz komponent elektronske opreme, so nikelj Ni, kobalt Co, mangan Mn, cink Zn, baker Cu in aluminij Al.

Ekstrakcija poteka z uporabo samo raztopine NaNO ₃ in polimera. In donos 60%.

Na ta način je mogoče elektronske odpadke reciklirati, kar prispeva k zmanjšanju količine odpadkov in stabilnemu predelavi virov.

V raziskavah na področju zdravja in vadbe

Po nekaterih raziskavah ima zaužitje dodatkov NaNO ₃ ali živil, ki ga vsebujejo, seveda pozitivne učinke na zdravje. Nekatera živila, bogata z nitrati, so pesa, špinača in rukola.

Učinki vključujejo izboljšanje srčno-žilnega sistema, znižanje krvnega tlaka, izboljšanje krvnega pretoka in povečanje količine kisika v tkivih, ki fizično telovadijo.

To kaže, da bi lahko uporabo NaNO ₃ obravnavali kot poceni zdravilo pri preprečevanju in zdravljenju bolnikov s težavami s krvnim tlakom.

Poleg tega lahko služi kot učinkovita in naravna pomoč za povečanje mišične moči pri športnikih.

V različnih vrstah uporabe

Reklamni plakat iz 20. stoletja, ki spodbuja gnojenje tal z nitrati iz Čila. David Perez Vir: Wikimedia Commons.

Uporablja se kot oksidant in sredstvo za tok pri izdelavi steklenih in keramičnih glazur. Uporablja se tudi v posebnih cementih.

Služi kot kemično sredstvo pri obnavljanju kositra iz odpadnih kovin, pri koagulaciji lateksa, v jedrski industriji in nadzoru korozije v vodnih sistemih.

Tveganja

Nevarnosti ravnanja

Ima lastnost pospeševanja zgorevanja vnetljivih materialov. Če sodelujete v požaru, lahko pride do eksplozije.

Če je dalj časa izpostavljen vročini ali ognju, lahko eksplodira, kar povzroči strupene dušikove okside.

Težave, povezane z zaužitjem hrane ali vode

Nitrat ob zaužitju lahko postane nitrit tako v ustih kot v želodcu in črevesju.

Nitriti z reakcijo z amini, ki so prisotni v nekaterih živilih, lahko postanejo nitrozamini v kislem okolju, kot je v želodcu. Nitrosamini so rakotvorni.

Vendar se to ne zgodi, če sadje in zelenjava, ki vsebuje nitrate, jemo naravno.

Po nekaterih raziskavah lahko prisotnost visokih ravni nitratov povzroči krvno bolezen, zaradi katere se kisik v tkivih ne more sprostiti učinkovito.

To se lahko pojavi pri dojenčkih, katerih mlečna formula je narejena iz vodne vode, ki vsebuje nitrate.

Opaženo je bilo tudi, da lahko visoka vsebnost nitrata povzroči težave pri gestaciji dojenčkov, kar povzroči spontane splave, prezgodnje porode ali okvare v nevronski cevi ploda.

Pred kratkim je bilo ugotovljeno, da lahko natrijev nitrat predstavlja tveganje za razvoj mišično-skeletnega sistema in pri ljudeh je prizadeta komunikacija med živci in mišicami.

Natrijev nitrat v hrani

Natrijev nitrat najdemo kot dodatek v slanini in drugih mesnih izdelkih. Vir: cookbookman17 prek Flickr (https://www.flickr.com/photos//6175755733)

Natrijev nitrat je sinonim za meso, saj jih skupaj z nitritom dodamo, da jih ohranimo in izboljšamo njihov videz in okuse. Posledično je pretirano uživanje mesa (hrenovke, slanina, šunka, prekajene ribe itd.) Vključeno v motečo povezavo raka v celotnem prebavnem sistemu.

Čeprav razmerje med mesi, zdravljenimi z nitrat-nitritnimi solmi, in rakom ni absolutno, priporočamo, da vnos zmerite.

Po drugi strani je zelenjava (korenje, pesa, redkev, zelena solata, špinača itd.) Bogata z NaNO _3, saj jo je zaradi gnojilnega delovanja absorbirala iz obdelovalnih tal. Vnos te zelenjave v nasprotju z mesnimi izdelki ni povezan z omenjenimi boleznimi.

To je posledica dveh razlogov: razlike v ravni beljakovin takšnih živil in načina kuhanja. Ko se meso ocvrti ali segreva na plamenu, se spodbuja reakcija med nitrati-nitriti z določenimi skupinami aminokislin, da nastanejo nitrozoamini: pravi kancerogeni.

Vsebnost vitamina C, vlaknin in polifenolov v zelenjavi zmanjšuje tvorbo teh nitrozoaminov. Zato samo NaNO ₃ ne ogroža hrane.

Reference

1. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Natrijev nitrat. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. (1990). Peta izdaja. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Pouretedal, HR in Ravanbod, M. (2015). Kinetična študija pirotehnike Mg / NaNO ₃ z uporabo neizotermalne tehnike TG / DSC. J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281-2288. Obnovljeno s povezave.springer.com.
4. Jarosz, J. et al. (2016). Natrijev nitrat zmanjšuje grozdenje receptorjev za acetilkolin. Farmakologija in toksikologija BMC (2016) 17:20. Pridobljeno iz bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
5. Cotton, F. Albert in Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
6. Prival, MJ (2003). Rak. Rakotvorni snovi v prehranski verigi. V Enciklopediji znanosti o hrani in prehrani (druga izdaja). Pridobljeno od sciencedirect.com.
7. Zahodyaeva, YA et al. (2019). Kompleksna ekstrakcija kovin v vodnem dvofaznem sistemu na osnovi poli (etilen oksida) 1500 in natrijevega nitrata. Molekule 2019, 24, 4078. Obnovljeno z mdpi.com.
8. Clements, WT et al. (2014). Zaužitje nitratov: pregled vplivov na zdravje in telesno zmogljivost. Hranila 2014, 6, 5224–5264. Pridobljeno z mdpi.com.