Struktura dusičnanu sodného (NaNO3), vlastnosti, použití, rizika

1663
Charles McCarthy
Struktura dusičnanu sodného (NaNO3), vlastnosti, použití, rizika

The dusičnan sodný je krystalická anorganická pevná látka vytvořená sodným iontem Na+ a dusičnanový iont NO3-. Jeho chemický vzorec je NaNO3. V přírodě se vyskytuje jako minerál nitratin nebo nitratit, který se hojně vyskytuje v poušti Atacama v Chile, a proto se tomuto minerálu také říká chilský ledek nebo kalich.

Dusičnan sodný je nehořlavá pevná látka, ale může urychlit oxidaci nebo spalování hořlavých materiálů. Z tohoto důvodu je široce používán v zábavní pyrotechnice, výbušninách, zápalech, uhelných cihlách a některých druzích pesticidů k ​​zabíjení hlodavců a jiných drobných savců..

Nitratin nebo nitratit, dusičnan sodný minerální NaNO3. John Sobolewski (JSS) [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Schopnost podporovat spalování nebo vznícení jiných materiálů znamená, že s nimi musí být zacházeno velmi opatrně. Je-li vystaven plamenům nebo ohni, může explodovat. Navzdory tomu NaNO3 Používá se v potravinářském průmyslu, protože má konzervační vlastnosti, zejména u masa a některých druhů sýrů..

Jeho nadměrné požití však může způsobit zdravotní potíže, zejména u těhotných žen, kojenců a dětí. Transformací na dusitany v zažívacím systému může způsobit určité nemoci.

Rejstřík článků

  • 1 Chemická struktura
  • 2 Názvosloví
  • 3 Vlastnosti
    • 3.1 Fyzický stav
    • 3,2 Molekulová hmotnost
    • 3.3 Teplota tání
    • 3.4 Bod varu
    • 3.5 Hustota
    • 3.6 Rozpustnost
    • 3,7 pH
    • 3.8 Další vlastnosti
  • 4 Získání
    • 4.1 Přítomnost v lidském těle
  • 5 použití
    • 5.1 V potravinářském průmyslu
    • 5.2 V hnojivech
    • 5.3 Jako propagátor nebo zprostředkovatel spalování nebo výbuchu
    • 5.4 Odstranit hlodavce a jiné savce
    • 5.5 Při přípravě dalších sloučenin
    • 5.6 Při těžbě kovů z elektronického odpadu
    • 5.7 Ve výzkumu zdraví a cvičení
    • 5.8 V různých použitích
  • 6 Rizika
    • 6.1 Nebezpečí manipulace
    • 6.2 Problémy spojené s požitím potravy nebo vody
  • 7 Dusičnan sodný v potravinách
  • 8 Reference

Chemická struktura

Romboedrická jednotková buňka NaNO3. Zdroj: Benjah-bmm27 [Public domain]

Dusičnan sodný je tvořen sodným kationtem Na+ a dusičnanový anion NO3-.

NaNO dusičnan sodný3. Ccroberts [public domain]. Zdroj: Wikimedia Commons.

V dusičnanovém aniontu NO3- dusík N má valenci +5 a kyslík valenci -2. Z tohoto důvodu má dusičnanový anion záporný náboj..

Lewisova struktura dusičnanového iontu. Tem5psu [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Anion NE3- má plochou a symetrickou strukturu, ve které tři kyslíky rovnoměrně nebo rovnoměrně rozdělují záporný náboj.

V dusičnanovém iontu je negativní náboj rovnoměrně rozdělen mezi tři atomy kyslíku. Benjah-bmm27 [Public domain]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

-Dusičnan sodný

-Dusičnan sodný

-Sodný ledek (z angličtiny sodný ledek)

-Nitro soda (z angličtiny soda nitre)

-Ledek Chile

-Dusičnan z Chile

-Nitratin

-Nitratit

-Caliche

Vlastnosti

Romboedrické krystaly dusičnanu sodného získané z jeho přesyceného roztoku. Zdroj: Vadim Sedov [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)]

Fyzický stav

Bezbarvé až bílé pevné, trigonální nebo kosočtverečné krystaly.

Molekulární váha

84,995 g / mol

Bod tání

308 ° C

Bod varu

380 ° C (rozkládá se).

Hustota

2,257 g / cm3 při 20 ° C.

Rozpustnost

Rozpustný ve vodě: 91,2 g / 100 g vody při 25 ° C nebo 1 g v 1,1 ml vody. Mírně rozpustný v ethanolu a methanolu.

pH

Roztoky dusičnanu sodného jsou neutrální, tj. Ani kyselé, ani zásadité, proto je jejich pH 7.

Další vlastnosti

Je to hygroskopická pevná látka, to znamená, že absorbuje vodu z prostředí.

NaNO dusičnan sodný3 pevný. Ondřej Mangl [Public domain]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Jeho rozpuštěním ve vodě se roztok ochladí, takže se říká, že tento proces rozpouštění je endotermický, jinými slovy, když se rozpouští, absorbuje teplo z prostředí, a proto roztok ochlazuje.

Při velmi nízkých teplotách je dusičnan sodný rozpustný v NH kapalném amoniaku3, tvořící NaNO34NH3 pod -42 ° C.

Nano3 Není hořlavý, ale jeho přítomnost urychluje spalování materiálů nebo sloučenin, které jsou. Je to proto, že při zahřátí produkuje kyslík Odva, mimo jiné plyny.

Získávání

Získává se hlavně extrakcí z ložisek nerostů nebo lednických dolů v Chile (kalich nebo nitratit). K tomu se použije solanka a poté se provede krystalizace a rekrystalizace, aby se získaly krystaly NaNO.3 čistší.

Tyto doly se nacházejí hlavně v Jižní Americe na severu Chile v poušti Atacama. Tam je spojen s dusičnanem draselným KNO3 a rozkládající se organickou hmotu.

Umístění pouště Atacama v severním Chile, kde jsou významná ložiska dusičnanu sodného. CIA [veřejná doména]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Lze jej také získat reakcí kyseliny dusičné s uhličitanem sodným NadvaCO3 nebo s hydroxidem sodným NaOH:

2 HNO3 + NadvaCO3 → 2 NaNO3 + COdva↑ + HdvaNEBO

Přítomnost v lidském organismu

Dusičnan sodný se může dostat do lidského těla potravou a pitnou vodou, která jej obsahuje..

60-80% požitého dusičnanu pochází z ovoce a zeleniny. Druhým zdrojem jsou uzená masa. Používá se v masném průmyslu k prevenci růstu mikrobů a k zachování barvy.

Vysoký podíl dusičnanů přítomných v lidském těle však pochází z jeho endogenní syntézy nebo z procesů v těle..

Aplikace

V potravinářském průmyslu

Používá se jako konzervační látka v potravinách, jako konzervátor pro nakládané maso a jako prostředek pro zachování barvy masa. Potraviny, které jej mohou obsahovat, jsou slanina, klobásy, šunka a některé sýry.

Uzená masa, která pravděpodobně obsahují dusičnan sodný. Autor: Falco. Zdroj: Pixabay.

V hnojivech

Dusičnan sodný se používá ve směsích hnojiv k hnojení tabáku, bavlny a zeleninových plodin.

Traktor hnojení plantáže. Autor: Franck Barske. Zdroj: Pixabay.

Jako promotor nebo promotor spalování nebo výbuchu

Nano3 používá se jako okysličovadlo v mnoha aplikacích. Je to pevná látka bohatá na kyslík, která usnadňuje proces zapálení produkcí Odva.

Přítomnost NaNO3 způsobuje, že materiály nevyžadují k zapálení kyslík z vnějších zdrojů, protože dodává dostatek kyslíkudva pokud jde o soběstačné exotermické (teplo generující) reakce, ke kterým dochází během zapálení nebo výbuchu.

Dlouhodobě se používá jako hlavní oxidační činidlo v pyrotechnických materiálech (zábavní pyrotechnika), jako oxidační složka ve výbušninách a detonačních nebo trhacích látkách a jako pohonná látka.

Ohňostroj. Ve svém složení je dusičnan sodný NaNO3. Autor: WearingPlaid. Zdroj: Pixabay.

Používá se také ke zlepšení spalování uhlíkových cihel (briket), ke zvýhodnění osvětlení v zápalech a dokonce ke zlepšení hořlavých vlastností tabáku..

Odstranit hlodavce a jiné savce

Používá se pro speciální druh pesticidů. Složení, které jej obsahuje, jsou pyrotechnické fumiganty, které jsou umístěny a zapáleny v norách a uvolňují smrtelné dávky toxických plynů.

Z tohoto důvodu se používá k hubení různých hlodavců, svišťů, kojotů a skunků na otevřených polích, pastvinách, neobdělávaných plochách, trávnících a golfových hřištích..

Při přípravě dalších sloučenin

Používá se při výrobě kyseliny dusičné HNO3, dusitan sodný NaNOdva, a také působí jako katalyzátor při přípravě kyseliny sírové HdvaSW4.

Používá se při výrobě oxidu dusného NdvaNebo a jako oxidační činidlo při výrobě farmaceutických sloučenin.

Při těžbě kovů z elektronického odpadu

Někteří vědci zjistili, že NaNO3 usnadňuje neznečišťující těžbu kovů obsažených v odpadu z elektronických zařízení (mobilní telefony, tablety, počítače atd.).

Užitečné kovy, které lze extrahovat ze součástí těchto elektronických zařízení, jsou nikl Ni, kobalt Co, mangan Mn, zinek zinek, měď Cu a hliník Al.

Extrakce se provádí pouze za použití roztoku NaNO3 a polymer. A je dosaženo výtěžku 60%.

Tímto způsobem lze elektronický odpad recyklovat, což přispívá k minimalizaci odpadu a stabilnímu využívání zdrojů..

Ve výzkumu zdraví a cvičení

Podle některých studií požití doplňků NaNO3 nebo potraviny, které jej obsahují, mají přirozeně pozitivní účinky na zdraví. Mezi potraviny bohaté na dusičnany patří řepa, špenát a rukola.

Účinky zahrnují zlepšení kardiovaskulárního systému, snížení krevního tlaku, zlepšení průtoku krve a zvýšení množství kyslíku v tkáních, které fyzicky cvičí..

To naznačuje, že lze uvažovat o použití NaNO.3 jako levný lék v prevenci a léčbě pacientů s problémy s krevním tlakem.

Kromě toho může sloužit jako účinná a přirozená pomůcka ke zvýšení svalové síly u sportovců.

V různých použitích

Reklamní plakát z dvacátého století podněcující k oplodnění půdy dusičnanem z Chile. David Perez [Public domain]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Používá se jako okysličovadlo a tavidlo při výrobě skleněných a keramických glazur. Používá se také ve speciálních cementech.

Slouží jako chemický prostředek při získávání cínu z kovového šrotu, při latexové koagulaci, v jaderném průmyslu a při kontrole koroze ve vodných systémech.

Rizika

Nebezpečí manipulace

Má vlastnost urychlovat spalování hořlavých materiálů. Při požáru může dojít k výbuchu.

Při dlouhodobém působení tepla nebo ohně může explodovat a vytvářet toxické oxidy dusíku..

Problémy spojené s požitím potravy nebo vody

Dusičnany při požití se mohou stát dusitany jak v ústech, tak v žaludku a střevech..

Dusitany, když reagují s aminy přítomnými v některých potravinách, se mohou stát nitrosaminy v kyselém prostředí, například v žaludku. Nitrosaminy jsou karcinogenní.

K tomu však nedochází, když se ovoce a zelenina, které obsahují dusičnany, konzumují přirozeně..

Podle některých studií může přítomnost vysokých hladin dusičnanů způsobit poruchu krve, díky níž nemůže být kyslík účinně uvolňován v tkáních.

K tomu může dojít u kojenců, jejichž mléčné složení je vyrobeno ze studniční vody obsahující dusičnany..

Rovněž bylo pozorováno, že vysoké hladiny dusičnanů mohou způsobit problémy v těhotenství kojenců, což může způsobit spontánní potraty, předčasné porody nebo defekty v neurální trubici plodu..

Nedávno bylo zjištěno, že dusičnan sodný může představovat riziko pro vývoj pohybového aparátu a u lidí je ovlivněna komunikace nervů a svalů.

Dusičnan sodný v potravinách

Dusičnan sodný se nachází jako přísada ve slanině a dalších masných výrobcích. Zdroj: cookbookman17 via Flickr (https://www.flickr.com/photos/[email protected] / 6175755733)

Dusičnan sodný je synonymem masa, protože spolu s dusitany se do nich přidává, aby je uchoval a zlepšil jejich vzhled a chuť. Příčinou je nadměrná konzumace masa (párky v rohlíku, slaniny, šunky, uzených ryb atd.), Která se podílí na rušivém spojení rakoviny v trávicím systému..

Přestože vztah mezi masem ošetřeným dusičnan-dusitany a rakovinou není absolutní, doporučuje se snížit příjem.

Na druhou stranu zelenina (mrkev, řepa, ředkvičky, hlávkový salát, špenát atd.) Je bohatá na NaNO3 protože jej absorbovali z půd plodin díky jeho hnojivému působení. Příjem této zeleniny, na rozdíl od masných výrobků, nesouvisí s výše uvedenými chorobami.

To je způsobeno dvěma důvody: rozdílem v hladinách bílkovin v těchto potravinách a způsobem jejich vaření. Když se maso smaží nebo ohřívá na plamen, podporuje se reakce mezi dusičnany-dusitany s určitými skupinami aminokyselin, čímž vznikají nitrosoaminy: pravé karcinogeny.

Obsah vitaminu C, vlákniny a polyfenolů v zelenině snižuje tvorbu těchto nitrosoaminů. To je důvod, proč NaNO3 sám o sobě není hrozbou pro jídlo.

Reference

  1. NÁS. Národní lékařská knihovna. (2019). Dusičnan sodný. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Páté vydání. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  3. Pouretedal, H.R. a Ravanbod, M. (2015). Kinetická studie Mg / NaNO3 pyrotechnika využívající neizotermální techniku ​​TG / DSC. J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281-2288. Obnoveno z odkazu.springer.com.
  4. Jarosz, J. a kol. (2016). Dusičnan sodný snižuje shlukování acetylcholinových receptorů indukované agrinem. BMC Pharmacology and Toxicology (2016) 17:20. Obnoveno z bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
  5. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chemie. Čtvrté vydání. John Wiley & Sons.
  6. Prival, M.J. (2003). Rakovina. Karcinogeny v potravinovém řetězci. In Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (Second Edition). Obnoveno ze sciencedirect.com.
  7. Zakhodyaeva, Y.A. et al. (2019). Komplexní extrakce kovů ve vodném dvoufázovém systému na bázi poly (ethylenoxidu) 1500 a dusičnanu sodného. Molekuly 2019, 24, 4078. Obnoveno z mdpi.com.
  8. Clements, W.T. et al. (2014). Požití dusičnanů: přehled účinků na zdraví a fyzický výkon. Živiny 2014, 6, 5224-5264. Obnoveno z mdpi.com.

Zatím žádné komentáře