NATRIJEV NITRAT (NANO3): STRUKTURA, SVOJSTVA, UPOTREBA, RIZICI - KEMIJA - 2025

Natrijev nitrat je kristalna kruta anorganskih sadrži natrij iona Na ⁺ i nitrate iona NO ₃ ^-. Njegova kemijska formula je NaNO ₃. U prirodi ga nalazimo kao mineral nitratin ili nitratit, kojeg ima u izobilju u pustinji Atacama u Čileu, zbog čega se ovaj mineral naziva i čileanski slani moš ili kalič.

Natrijev nitrat je nezapaljiva kruta tvar, ali može ubrzati oksidaciju ili izgaranje zapaljivih materijala. Iz tog razloga se široko koristi u vatrometu, eksplozivima, šibicama, opekama od ugljena i nekim vrstama pesticida za ubijanje glodavaca i drugih sitnih sisavaca.

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

Sposobnost poticanja izgaranja ili paljenja drugih materijala znači da se s njim treba postupati s velikim oprezom. Ako je izložen plamenu ili požaru, može eksplodirati. Unatoč tome, NaNO ₃ koristi se u prehrambenoj industriji jer ima konzervativna svojstva, posebno u mesu i nekim vrstama sireva.

Međutim, njegov unos u višku može uzrokovati zdravstvene probleme, posebno u trudnica, beba i djece. Pretvarajući se u nitrit u probavnom sustavu, može izazvati određene bolesti.

Kemijska struktura

Romboedarska jedinica NaNO3. Izvor: Benjah-bmm27

Natrijev nitrat sastoji se od natrijevog kation Na ⁺ i nitratnog aniona NO ₃ ^-.

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

U nitratnom anionu NO ₃ ^- dušik N ima valenciju +5, a kisik valenciju -2. Iz tog razloga nitratni anion ima negativan naboj.

Lewisova struktura nitratnog iona. Tem5psu. Izvor: Wikimedia Commons.

Anion NO ₃ ^- ima ravnu i simetričnu strukturu u kojoj tri kisika ravnomjerno i jednoliko raspodjeljuju negativni naboj.

U nitratnom ionu negativni se naboj ravnomjerno raspoređuje između tri atoma kisika. Benjah-bmm27. Izvor: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

-Na natrijum nitrat

-Na natrijum nitrat

-Na natrijeva solja (od engleskog natrijeva solja)

-Nitro soda (od engleskog soda nitre)

-Čile solinar

-Nitrate iz Čilea

-Nitratin

-Nitratite

-Caliche

Svojstva

Romboedrijski kristali natrijevog nitrata dobiveni iz njihove zasićene otopine. Izvor: Vadim Sedov

Psihičko stanje

Bezbojni do bijeli čvrsti, trigonalni ili romboedrični kristali.

Molekularna težina

84.995 g / mol

Talište

308 ºC

Vrelište

380 ° C (raspada se).

Gustoća

2.257 g / cm ³ na 20 ° C.

Topljivost

Topivo u vodi: 91,2 g / 100 g vode pri 25 ° C ili 1 g u 1,1 ml vode. Malo topivo u etanolu i metanolu.

pH

Otopine natrijevog nitrata su neutralne, odnosno nisu kisele niti bazične, pa je njihov pH 7.

Ostala svojstva

To je higroskopna kruta tvar, odnosno upija vodu iz okoliša.

Čvrsti NaNO ₃ natrijev nitrat. Ondřej Mangl. Izvor: Wikimedia Commons.

Njegovim otapanjem u vodi, otopina se hladi, pa se kaže da je taj proces otapanja endotermičan, drugim riječima, kada se otapa, on apsorbira toplinu iz okoliša i zato se otopina hladi.

Pri vrlo niskoj natrijevim nitratom topljiv u tekućem amonijaku NH ₃ tvoreći nano ₃ · 4NH ₃ ispod -42 ° C, NaNO ₃ nije zapaljiv, ali njegova prisutnost ubrzava izgaranje materijala ili spojeva koji su. To je zbog toga zagrijava proizvodi kisik O ₂, među ostalim plinovima.

dobivanje

Dobiva se uglavnom ekstrakcijom iz mineralnih ležišta ili rudnika soli u Čileu (kalihe ili nitratita). Za to se koristi slana otopina, a zatim se provode kristalizacija i rekristalizacija kako bi se dobili čistiji kristali NaNO ₃.

Te se mine nalaze uglavnom u Južnoj Americi, na sjeveru Čilea, u pustinji Atacama. Tamo je povezan s kalijevim nitratom KNO ₃ i razgrađuje organsku tvar.

Položaj pustinje Atacama na sjeveru Čilea, gdje se nalaze važna ležišta natrijevog nitrata. INC. Izvor: Wikimedia Commons.

Također se mogu dobiti reakcijom s dušičnom kiselinom natrijevog karbonata Na ₂ CO ₃ ili natrij hidroksid NaOH:

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

Prisutnost u ljudskom organizmu

Natrijev nitrat može ući u ljudsko tijelo putem hrane i pitke vode koja ga sadrži.

60-80% unesene nitrate dolazi iz voća i povrća. Drugi izvor je suhomesnati proizvod. Koristi ga mesna industrija kako bi spriječila rast mikroba i zadržala boju.

Međutim, visok udio nitrata prisutnog u ljudskom tijelu dolazi iz njegove endogene sinteze ili zbog procesa unutar tijela.

Prijave

U prehrambenoj industriji

Koristi se kao konzervans u hrani, kao sredstvo za stvrdnjavanje kiselog mesa i kao sredstvo za zadržavanje boje mesa. Namirnice koje ga mogu sadržavati su slanina, kobasice, šunka i neki sirevi.

Suhomesnato meso koje vjerojatno sadrži natrijev nitrat. Autor: Falco. Izvor: Pixabay.

U gnojivima

Natrijev nitrat koristi se u mješavinama gnojiva za gnojidbu usjeva duhana, pamuka i povrća.

Traktorsko gnojenje plantaže. Autor: Franck Barske. Izvor: Pixabay.

Kao promotor ili promotor izgaranja ili eksplozije

NaNO ₃ se koristi kao oksidans u mnogim primjenama. Je krutina koja je bogata kisikom koji olakšava postupak paljenja proizvodnjom O ₂.

Prisutnost NaNOz ₃ znači da materijali ne trebaju kisik iz vanjskih izvora zapaliti kao što opskrbljuje dovoljno O ₂ za samostalno održavanje egzotermne (koji stvaraju toplinu) reakcije koje se javljaju tijekom zapaljenja ili eksplozije.

Dugo se koristi kao glavni oksidant u pirotehničkim materijalima (vatromet), kao oksidirajuća komponenta u eksplozivima i detonacijama ili eksplozivnim sredstvima, te kao pogonsko gorivo.

Vatromet. U svom sastavu ima natrijev nitrat NaNO ₃. Autor: WearingPlaid. Izvor: Pixabay.

Upotrebljava se i za poboljšanje izgaranja ugljenih opeka (briketa), pogoduje rasvjeti u šibicama i čak poboljšava zapaljiva svojstva duhana.

Za uklanjanje glodavaca i drugih sisavaca

Koristi se za posebnu vrstu pesticida. Sastavi koji ga sadrže su pirotehnička sredstva koja se stavljaju i pale u ukopima, oslobađajući smrtonosne doze otrovnih plinova.

Iz tog razloga se koristi za suzbijanje raznih glodavaca, marmota, kojota i skuna, na otvorenim poljima, travnjacima, neobrađenim površinama, travnjacima i golf terenima.

U pripremi drugih spojeva

Koristi se u proizvodnji dušične kiseline HNO ₃, natrijevog nitrita NaNO ₂, a djeluje i kao katalizator u pripremi sumporne kiseline H ₂ SO ₄.

Se koristi u proizvodnji dušičnog oksida N ₂ O, a kao sredstvo za oksidaciju u proizvodnji farmaceutskih pripravaka.

U vađenju metala iz elektroničkog otpada

Određeni istraživači otkrili su da NaNO ₃ olakšava ekstrakciju metala sadržanih u otpadu elektroničke opreme (mobiteli, tableti, računala itd.).

Korisni metali koji se mogu izvući iz komponenata ove elektroničke opreme su nikal Ni, kobalt Co, mangan Mn, cink Zn, bakar Cu i aluminij Al.

Ekstrakcija se provodi upotrebom samo nano ₃ otopine i polimera. I postiže se prinos od 60%.

Na taj se način elektronički otpad može reciklirati, pridonoseći minimalizaciji otpada i stabilnom obnavljanju resursa.

U istraživanju zdravlja i vježbanja

Prema nekim istraživanjima, unos dodataka NaNO ₃ ili hrane koja ga sadrži prirodno ima pozitivne učinke na zdravlje. Neke od namirnica bogatih nitratima su repa, špinat i rukola.

Učinci uključuju poboljšanje kardiovaskularnog sustava, snižavanje krvnog tlaka, poboljšanje protoka krvi i povećanje količine kisika u tkivima koja fizički vježbaju.

To ukazuje da bi se upotreba NaNO ₃ mogla smatrati jeftinim lijekom u prevenciji i liječenju bolesnika s problemima krvnog tlaka.

Uz to, može poslužiti kao učinkovito i prirodno sredstvo za povećanje snage mišića kod sportaša.

U raznim namjenama

Reklamni plakat iz 20. stoljeća, koji potiče gnojidbu tla Čileom. David Perez. Izvor: Wikimedia Commons.

Koristi se kao oksidans i sredstvo za stvaranje fluida u proizvodnji staklenih i keramičkih glazura. Također se koristi u posebnim cementima.

Služi kao kemijsko sredstvo za obnavljanje kalaja iz otpadnih metala, koagulaciju lateksa, u nuklearnoj industriji i za kontrolu korozije u vodenim sustavima.

rizici

Opasnost od rukovanja

Ima svojstvo ubrzavanja izgaranja zapaljivih materijala. Ako ste uključeni u požar može doći do eksplozije.

Izloženo toploti ili vatri duže vrijeme može eksplodirati, stvarajući otrovne dušikove okside.

Problemi povezani s njegovim gutanjem s hranom ili vodom

Nitrati kada se gutaju mogu postati nitriti i u ustima i u želucu i crijevima.

Nitriti, reakcijom s aminima prisutnim u nekim namirnicama, mogu postati nitrozamini u kiselom okruženju, poput želuca. Nitrosamini su kancerogeni.

Međutim, to se ne događa kada se voće i povrće koje sadrži nitrate jedu prirodno.

Prema nekim istraživanjima, prisutnost visoke razine nitrata može dovesti do poremećaja u krvi zbog čega se kisik ne može učinkovito otpustiti u tkivima.

To se može dogoditi kod beba čija je mliječna formula napravljena iz bujne vode koja sadrži nitrate.

Također je primijećeno da visoka razina nitrata može stvoriti probleme u gestaciji bebe, uzrokujući spontane pobačaje, preuranjene porode ili oštećenja u neuralnoj cijevi fetusa.

Nedavno je otkriveno da natrijev nitrat može predstavljati rizik za razvoj mišićno-koštanog sustava, a na ljude utječe komunikacija između živčanih i mišića.

Natrijum nitrat u hrani

Natrijev nitrat nalazi se kao dodatak u slanini i drugim mesnim proizvodima. Izvor: Cookbookman17 putem Flickr (https://www.flickr.com/photos//6175755733)

Natrijev nitrat sinonim je za meso, jer im se, uz nitrit, dodaju kako bi ih sačuvali i poboljšali njihov izgled i okuse. Zbog toga je pretjerana konzumacija mesa (hot-dogovi, slanina, šunka, dimljena riba itd.) Uključena u uznemirujuću vezu karcinoma u cijelom probavnom sustavu.

Iako veza između mesa liječenog nitrat-nitritnim solima i karcinoma nije apsolutna, preporučuje se umanjiti unos.

S druge strane, povrće (mrkva, repa, rotkvica, zelena zelena salata, špinat itd.) Bogato je NaNO _3, jer ga je usvojilo iz gnojidbenih tla zbog svog gnojidbenog djelovanja. Unos ovog povrća, suprotno onome od mesnih proizvoda, nije povezan s gore navedenim bolestima.

To je zbog dva razloga: razlika u razini proteina takve hrane i načinu kuhanja. Kad se meso prži ili zagrijava na plamenu, potiče se reakcija između nitrata-nitrita s određenim skupinama aminokiselina, stvarajući tako nitrozoamine: prave karcinogene.

Sadržaj vitamina C, vlakana i polifenola u povrću smanjuje stvaranje tih nitrozoamina. Zbog toga sam NaNO ₃ ne prijeti hrani.

Reference

1. Američka nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Natrijev nitrat. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. (1990). Peto izdanje. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Pouretedal, HR i Ravanbod, M. (2015). Kinetička studija pirotehnike Mg / NaNO ₃ primjenom neizotermalne TG / DSC tehnike. J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281-2288. Oporavak s linka.springer.com.
4. Jarosz, J. i sur. (2016). Natrijev nitrat smanjuje nakupljanje receptora acetilkolina izazvanih agromom. Farmakologija i toksikologija BMC-a (2016) 17:20. Oporavak od bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
5. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četvrto izdanje. John Wiley & Sinovi.
6. Prival, MJ (2003). Rak. Karcinogeni u lancu hrane. U Enciklopediji prehrambenih znanosti i prehrane (drugo izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
7. Zahodyajeva, YA i sur. (2019). Složena ekstrakcija metala u vodenom dvofaznom sustavu na bazi poli (etilen oksida) 1500 i natrijevog nitrata. Molekule 2019, 24, 4078. Ostvareno od mdpi.com.
8. Clements, WT i sur. (2014). Gutanje nitrata: Pregled utjecaja na zdravlje i tjelesne performanse. Hranjive tvari 2014, 6, 5224-5264. Oporavak s mdpi.com.