KALIJEV NITRIT (KNO2): ZGRADBA, LASTNOSTI IN UPORABE - KEMIJA - 2026

Kalijev nitrit je anorganska sol, ki ima v kemijsko formulo kno ₂ , ki je kemijsko in farmakološko povezanih z kno kalijevega nitrata ₃ . Njegov fizični videz je sestavljen iz rumenkasto belih kristalov, visoko higroskopnih in zato izvrstnih; torej se hitro raztopijo v vlažnih okoljih.

Formula označuje, da je razmerje K ⁺ in NO ₂ ^- ionov , je 1: 1, in so ostali združeni z elektrostatičnimi silami ali z ionskimi vezmi. Za njegove kristale očitno ni bilo čistih naravnih virov, čeprav nitritni anioni najdemo v tleh, gnojilih, rastlinah in živalih.

Kristali kalijevega nitrita. Vir: Leiem

Zgornja slika prikazuje, kako izgledajo kristali KNO ₂ , z izrazitimi rumenimi odtenki. Če pustimo te kristale v stiku z zrakom, bodo absorbirali vlago, dokler ne postanejo vodna raztopina; rešitev, ki je sprožila polemike glede tega, ali je njegova uporaba v medicinske namene koristna ali ne.

Po drugi strani pa se njegovi kristali v zelo majhnih količinah (200 ppm) uporabljajo za soljenje mesa in zagotavljanje njihovega ohranjanja pred bakterijskim delovanjem. Prav tako KNO ₂ izboljša barvo mesa, zaradi česar so bolj rdečkaste; vendar pa velja več omejitev, da se izognemo strupenim učinkom te soli v telesu.

Struktura kalijevega nitrita

Ioni, ki sestavljajo KNO2, so predstavljeni z modelom krogel in palic. Vir: MarinaVladivostok.

V nadaljevanju so prikazani ioni v kalijevem nitritu. K ⁺ katione ustreza vijolično krogle, medtem NO ₂ ^- anionsko jo predstavlja modrikaste in rdečih kroglic.

Anion NO ₂ ^- je prikazan z eno dvojno in eno samo vezjo ^- ; v resnici pa sta obe vezi enak produkt resonance negativnega naboja med njima.

K ⁺ in NO ₂ ^- ioni se medsebojno privlačijo v vesolju, dokler ne organizirajo strukturnega vzorca z najmanj energije; tu so odbojnosti med enakimi naboji minimalne. In tako ustvarjajo kristale KNO ₂ , katerih enotna celica je dovzetna za temperaturne spremembe, ki so fazni prehodi.

Na primer, pri nizkih temperaturah (manj kot 25 ° C) kristali KNO ₂ prevzamejo monoklinski sistem (faza I). Ko temperatura preseže 25 ° C, pride do faznega prehoda iz monokliničnega v romboedrski (faza II). Končno se nad 40 ° C kristali KNO ₂ spremenijo v kubične (faza III).

Prav tako lahko KNO ₂ pod visokim pritiskom pokaže druge kristalne faze (faze IV, V in VI). S tem, K ⁺ in NO ₂ ^- ionov na koncu premika in naročanje na različne načine v svojih čistih kristalov.

Lastnosti

Molekularna masa

85.1038 g / mol.

Gostota

1.9150 g / ml.

Tališče

440,02 ° C (vendar začne razpadati od 350 ° C in sprošča strupene hlape).

Vrelišče

537 ° C (eksplodira).

Topnost v vodi

312 g / 100 g vode pri 25 ° C.

Premišljevanje

Njegova topnost v vodi je taka, da je higroskopična; toliko, da se izkaže, da absorbira dovolj vlage, da se raztopi. Ta afiniteta do vode je lahko posledica energijske stabilnosti, ki jo K ⁺ ioni pridobivajo pri hidraciji, pa tudi nizke entalpije kristalne rešetke za kristale KNO ₂ .

Kristali lahko absorbirajo vodo, ne da bi se raztopili in postanejo hidrati, KNO ₂ · H ₂ O. V hidratu se nahaja molekula vode, ki spremlja ione, kar spreminja kristalno strukturo.

Ta hidrat (ali več njih) se lahko tvori pod -9 ° C; pri višjih temperaturah voda raztaplja in hidrira ione, ki deformirajo kristal.

Topnost v drugih topilih

Rahlo topen v vročih alkoholih in zelo topen v amonijaku.

pH

6-9. Njegove vodne raztopine so zato alkalne, saj lahko anion NO ₂ ^- hidroliziramo.

Nomenklatura

KNO ₂ se lahko imenuje tudi na druge načine. „Kalijev nitrit“ ustreza imenu te soli glede na nomenklaturo zalog; „kalijev nitrit“, v skladu s sistematično nomenklaturo, v kateri je poudarjena edina valenca kalija, +1; in kalijev dioksonitrat (III), v skladu s sistematično nomenklaturo.

Ime „kalijev dioksonitrat (III)“ poudarja +3 valenco dušikovega atoma. Čeprav je IUPAC za KNO ₂ najbolj priporočljivo ime , je „kalijev nitrit“ še naprej najbolj priročen in si ga je najbolj zapomniti.

Pridobitev

Najbolj neposreden način za njegovo sintezo, vendar z manjšim izkoristkom, je toplotna razgradnja kalijevega nitrata ali soline pri 400 ° C ali več:

2KNO ₃ => KNO ₂ + O ₂

Vendar del KNO _{2 na} koncu razpade s toploto, poleg drugih proizvodov, ki nastajajo.

Druga metoda za pripravo ali sintezo le-tega z večjim izkoristkom je z zmanjšanjem KNO ₃ v prisotnosti svinca, bakra ali cinka. Enačba te reakcije je naslednja:

KNO ₃ + Pb => KNO ₂ + PbO

Kalijev nitrat in svinec se stehiometrično mešata v železni ponvi, kjer se stali ob stalnem mešanju in segrevanju pol ure. Svinčev (II) oksid je rumene barve, nastalo maso pa vtremo v prah in obdelamo z vrelo vodo. Nato vročo mešanico filtriramo.

Vroči filtrat je pet minut mehurjen z ogljikovim dioksidom, nato pa se bo obaril netopni svinčeni karbonat PbCO ₃ . Na ta način se svinec loči od filtrata. Razredčene dušikove kisline dodamo k filtratu, dokler pH ni nevtralen, da pustimo, da se ohladi, in nazadnje je voda uparimo, tako da kno ₂ se oblikujejo kristali .

Prijave

Aditiv in reagent

Kalijev nitrit se uporablja kot dodatek pri celjenju rdečega mesa, med shranjevanjem dlje časa ohranja njegov okus in barvo, hkrati pa odloži delovanje bakterij in nekaterih strupov, kot je botulin. Zato ima protibakterijsko delovanje.

KNO ₂ oksidira do NO, ki reagira z mioglobinom v mesu in posledično spremeni svojo naravno rdečo barvo. Kasneje, ko je meso kuhano, dobi svojo značilno močno roza barvo.

Vendar pod nespecifičnimi pogoji KNO ₂ reagira z mesnimi beljakovinami, kar povzroči nitrozamine, ki lahko postanejo kancerogeni.

Po drugi strani je KNO ₂ (čeprav prednostno NaNO ₂ ) analitični reagent, ki ga lahko uporabimo pri sintezi azo barvil (reakcija dušikove kisline z aromatičnimi amini) in pri analizi aminokislin.

Protistrup

Čeprav ima negativne učinke, KNO ₂ deluje kot protistrup pri bolnikih, zastrupljenih s cianidi in vodikovim sulfidom. Njegov mehanizem je sestavljen iz oksidacije središč Fe ²⁺ do Fe ³⁺ v skupinah hemoglobina, pri čemer nastane methemoglobin, ki nato reagira s CN ^- in HS ^- anionima .

Zdravniki

V želodčnem soku je anion NO ₂ ^- zmanjšan na NO, za katerega je znano, da ima vazodilatatorno delovanje, povečuje pretok krvi. V drugih predelih telesa, kjer pH ni dovolj kisel, so nekateri encimi, na primer ksantin oksidoreduktaza, odgovorni za znižanje NO ₂ ^- .

Zdravilo KNO ₂ se uporablja za zdravljenje bolezni in bolezni, kot sta angina pektoris in epilepsija (z zelo negativnimi stranskimi učinki).

Reference

1. Wikipedija. (2019). Kalijev nitrit. Pridobljeno: en.wikipedia.org
2. PrebChem. (2016). Priprava kalijevega nitrita. Pridobljeno od: prepchem.com
3. Mark Gilchrist, Angela C. Shore, Nigel Benjamin. (2011). Anorganski nitrati in nitriti in nadzor krvnega tlaka, Kardiovaskularne raziskave, letnik 89, številka 3, 15. februar 2011, Strani 492–498, doi.org/10.1093/cvr/cvq309
4. PubChem. (2019). Kalijev nitrit. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Kemična formulacija. (2018). Kalijev nitrit. Pridobljeno: formulacionquimica.com
6. Nacionalni center za napredovanje translacijskih znanosti. (2011). Kalijev nitrit. Pozdravljeno iz: drog.ncats.io
7. Richard J. Epley, Paul B. Addis in Joseph J. Warthesen. (1992). Nitrit v mesu. Univerza v Minnesoti.
8. NR Rao, B. Prakash in M. Natarajan. (1975). Kristalne strukture transformacij v anorganskih nitritih, nitratih in karbonatih. Oddelek za kemijo, Indijski tehnološki inštitut, Kanpur, Indija.