NATRIUMNITRAATTI (NANO3): RAKENNE, OMINAISUUDET, KÄYTTÖ, RISKIT - KEMIA - 2025

Natriumnitraatti on kiteinen epäorgaaninen kiinteä aine käsittää natriumionien Na ⁺ ja nitraatti-ioni NO ₃ ^-. Sen kemiallinen kaava on NaNO ₃. Luonnossa sitä löydetään mineraalin nitratiinina tai nitratiittina, jota esiintyy runsaasti Atacama-autiomaassa Chilessä, minkä vuoksi tätä mineraalia kutsutaan myös Chilen suolakekseksi tai calicheksi.

Natriumnitraatti on palamaton kiinteä aine, mutta se voi nopeuttaa palavien aineiden hapettumista tai palamista. Tästä syystä sitä käytetään laajalti ilotulitusvälineissä, räjähdysaineissa, tulitikkuissa, puuhiilitiileissä ja tietyntyyppisissä torjunta-aineissa jyrsijöiden ja muiden pienten nisäkkäiden tappamiseen.

Nitratiini tai nitratiitti, natriumnitraattimineraali NaNO ₃. John Sobolewski (JSS). Lähde: Wikimedia Commons.

Kyky edistää muiden materiaalien palamista tai syttymistä tarkoittaa, että sitä on käsiteltävä erittäin varovaisesti. Jos se altistuu liekille tai tulelle, se voi räjähtää. Siitä huolimatta NaNO _3: ta käytetään elintarviketeollisuudessa, koska sillä on säilöntäominaisuuksia, erityisesti lihassa ja tietyissä juustoissa.

Sen liiallinen nieleminen voi kuitenkin aiheuttaa terveysongelmia, etenkin raskaana olevilla naisilla, vauvoilla ja lapsilla. Muuntamalla ruoansulatuskanavan nitriiteiksi, se voi aiheuttaa tiettyjä sairauksia.

Kemiallinen rakenne

NaNO3: n romboedrinen yksikkösolu. Lähde: Benjah-bmm27

Natriumnitraatti koostuu natriumkationista Na ⁺ ja nitraatti-anionista NO ₃ ^-.

Natriumnitraatti NaNO ₃. Ccroberts. Lähde: Wikimedia Commons.

Nitraattianionissa NO ₃ ^- typen N valenssi on +5 ja hapen valenssi -2. Tästä syystä nitraatti-anionilla on negatiivinen varaus.

Nitraatti-ionin Lewis-rakenne. Tem5psu. Lähde: Wikimedia Commons.

Anionilla NO ₃ ^- on tasainen ja symmetrinen rakenne, jossa kolme happea jakavat negatiivisen varauksen tasaisesti tai tasaisesti.

Nitraatti-ionissa negatiivinen varaus jakautuu tasaisesti kolmen happiatomin kesken. Benjah-bmm27. Lähde: Wikimedia Commons.

nimistö

- Natriumnitraatti

- Natriumnitraatti

-Natriumsuola (englanninkielisestä natriumsokerista)

-Nitrosooda (englannista sooda nitraatti)

-Kello suolaa

-Nitraatti Chilestä

-Nitratin

-Nitratite

-Caliche

ominaisuudet

Natriumnitraatin romboedriset kiteet, jotka on saatu niiden ylikyllästetystä liuoksesta. Lähde: Vadim Sedov

Fyysinen tila

Väritön tai valkoinen, kiinteät, trigonaaliset tai romboedriset kiteet.

Molekyylipaino

84,995 g / mol

Sulamispiste

308 ºC

Kiehumispiste

380 ° C (hajoaa).

Tiheys

2,257 g / cm ³ 20 ° C: ssa

Liukoisuus

Veteen liukeneva: 91,2 g / 100 g vettä 25 ° C: ssa tai 1 g 1,1 ml: ssa vettä. Liukenee heikosti etanoliin ja metanoliin.

pH

Natriumnitraattiliuokset ovat neutraaleja, toisin sanoen ei happamia tai emäksisiä, joten niiden pH on 7.

Muut ominaisuudet

Se on hygroskooppinen kiinteä aine, ts. Se imee vettä ympäristöstä.

Kiinteää NaNO ₃ natriumnitraatti. Ondřej Mangl. Lähde: Wikimedia Commons.

Sen liukeneminen veteen tekee liuoksesta viileän, joten sanotaan, että tämä liukenemisprosessi on endoterminen, toisin sanoen, kun se liukenee, se absorboi lämpöä ympäristöstä, ja siksi liuos jäähtyy.

Hyvin alhaisilla natriumnitraatti on liukoinen nestemäisessä ammoniakissa NH ₃, jotka muodostavat NaNO ₃ · 4NH ₃ alle -42 ° C: ssa

NaNO ₃ ei ole palava, mutta sen läsnäolo nopeuttaa sellaisten materiaalien tai yhdisteiden palamista, jotka ovat. Tämä johtuu siitä, että kuumennettaessa se tuottaa happea O ₂ muun muassa kaasujen kanssa.

Saada

Sitä saadaan pääasiassa uuttamalla Chilen mineraaliesiintymistä tai suolakaikaivoksista (caliche tai nitratite). Tämän, suolaliuoksella käytetään ja sitten kiteyttämällä ja uudelleen kiteyttämällä suoritetaan, jotta saadaan puhtaampaa NaNO ₃ kiteitä.

Nämä miinat löytyvät pääasiassa Etelä-Amerikasta Chilen pohjoispuolella Atacaman autiomaassa. Siellä se liittyy kaliumnitraattiin KNO ₃ ja hajoavaan orgaaniseen aineeseen.

Sijainti Atacama-autiomaassa Pohjois-Chilessä, missä on tärkeitä natriumnitraattiesiintymiä. INC. Lähde: Wikimedia Commons.

Se voidaan myös saada saattamalla typpihappo natriumkarbonaatilla Na ₂ CO ₃ tai natriumhydroksidilla NaOH:

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

Läsnäolo ihmisen organismissa

Natriumnitraatti voi päästä ihmiskehoon ruoan ja sitä sisältävän juomaveden kautta.

60-80% nautitusta nitraatista tulee hedelmistä ja vihanneksista. Toinen lähde on kovetettu liha. Lihateollisuus käyttää sitä mikrobien kasvun estämiseen ja värin säilyttämiseen.

Suuri osa ihmiskehossa olevista nitraateista tulee kuitenkin sen endogeenisestä synteesistä tai kehon sisäisistä prosesseista.

Sovellukset

Elintarviketeollisuudessa

Sitä käytetään säilöntäaineena elintarvikkeissa, kuivatusaineena marinoitua lihaa varten ja värinpidätysaineena lihalle. Elintarvikkeet, jotka voivat sisältää sitä, ovat pekonia, makkaraa, kinkkua ja joitain juustoja.

Kovetettu liha, joka todennäköisesti sisältää natriumnitraattia. Kirjoittaja: Falco. Lähde: Pixabay.

Lannoitteissa

Natriumnitraattia käytetään lannoiteseoksissa tupakka-, puuvilla- ja vihanneskasvien lannoittamiseen.

Traktori lannoittaa viljelmää. Kirjoittaja: Franck Barske. Lähde: Pixabay.

Palamisen tai räjähdyksen edistäjänä tai edistäjänä

NaNO ₃ käytetään hapettimena monissa sovelluksissa. Se on kiinteä happea sisältävä kiinteä aine, joka helpottaa syttymisprosessia tuottamalla O ₂.

NaNO _{3: n} läsnäolo tarkoittaa, että materiaalit eivät tarvitse syttyäkseen ulkoisista lähteistä peräisin olevaa happea, koska se syöttää riittävästi O _2: ta eksotermisten (lämpöä tuottavien) reaktioiden ylläpitämiseksi itsestään syttymisen tai räjähdyksen aikana.

Sitä on pitkään käytetty tärkeimpänä hapettimena pyroteknisissä materiaaleissa (ilotulitusvälineissä), räjähteiden ja räjähdys- tai räjähdysaineiden hapettavana komponenttina ja ponneaineena.

Ilotulitus. Sen koostumus on natriumnitraatti NaNO ₃. Kirjoittaja: WearingPlaid. Lähde: Pixabay.

Sitä käytetään myös parantamaan hiilitiilet (briketit) palamista, edistämään tulitikkujen syttymistä ja jopa parantamaan tupakan palavia ominaisuuksia.

Jyrsijöiden ja muiden nisäkkäiden poistaminen

Sitä käytetään erityyppisiin torjunta-aineisiin. Koostumukset, jotka sitä sisältävät, ovat pyroteknisiä fumiganteja, jotka asetetaan ja sytytetään uriin, vapauttaen tappavat annokset myrkyllisiä kaasuja.

Tästä syystä sitä käytetään erilaisten jyrsijöiden, murmelien, kojootien ja skunksien torjuntaan avoimilla peltoilla, niityillä, viljelemättömillä alueilla, nurmikolla ja golfkentällä.

Muiden yhdisteiden valmistuksessa

Sitä käytetään valmistettaessa typpihappoa HNO ₃, natriumnitriittiä NaNO ₂, ja myös toimii katalyyttinä valmistettaessa rikkihappoa H ₂ SO ₄.

Sitä käytetään valmistuksessa dityppioksidin N ₂: lla ja hapettavana aineena valmistettaessa farmaseuttisia yhdisteitä.

Metallien uuttamisessa elektronisesta jätteestä

Jotkut tutkijat havaitsivat, että NaNO ₃ helpottaa elektronisten laitteiden jätteissä (matkapuhelimet, tabletit, tietokoneet jne.) Olevien metallien saastuttamatonta uuttamista.

Hyödyllisiä metalleja, joita voidaan erottaa näiden elektroniikkalaitteiden komponenteista, ovat nikkeli Ni, koboltti Co, mangaani Mn, sinkki Zn, kupari Cu ja alumiini Al.

Uutto suoritetaan käyttämällä vain NaNO ₃ liuos ja polymeerin. Ja saavutetaan 60%: n saanto.

Tällä tavalla elektroninen jäte voidaan kierrättää, mikä auttaa jätteen minimoinnissa ja resurssien vakaassa hyödyntämisessä.

Terveyden ja liikunnan tutkimuksessa

Joidenkin tutkimusten mukaan NaNO ₃ -lisäaineiden tai sitä sisältävien elintarvikkeiden nauttimisella on luonnollisesti myönteisiä vaikutuksia terveyteen. Jotkut nitraattirikkaista elintarvikkeista ovat punajuuret, pinaatti ja arugula.

Vaikutuksia ovat sydän- ja verisuonijärjestelmän parantaminen, verenpaineen alentaminen, veren virtauksen parantaminen ja hapen määrän lisääminen fyysisesti liikkuvissa kudoksissa.

Tämä osoittaa, että NaNO _3: n käyttöä voidaan pitää edullisena lääkityksenä verenpaineongelmien ehkäisyssä ja hoidossa.

Lisäksi se voi toimia tehokkaana ja luonnollisena apuna urheilijoiden lihasvoiman lisäämisessä.

Eri käyttötarkoituksissa

1900-luvun mainosjuliste, joka vetoaa maaperän lannoittamiseen Chilen nitraateilla. David Perez. Lähde: Wikimedia Commons.

Sitä käytetään hapettimena ja juoksevana aineena lasin ja keraamisten lasien valmistuksessa. Sitä käytetään myös erityisissä sementeissä.

Se toimii kemiallisena aineena tinan talteenotossa romumetallista, lateksin hyytymisessä, ydinteollisuudessa ja vesipitoisten järjestelmien korroosion torjunnassa.

riskit

Käsittelyvaarat

Sillä on ominaisuus nopeuttaa palavien materiaalien palamista. Palossa voi tapahtua räjähdys.

Pitkäaikaisessa altistumisessa kuumalle tai tulelle se voi räjähtää tuottaen myrkyllisiä typen oksideja.

Nielemiseen liittyvät ongelmat ruuan tai veden kanssa

Nitraatti nieltynä voi tulla nitriittiä sekä suussa että mahassa ja suolistossa.

Nitriitti voi reagoidessaan joissakin elintarvikkeissa olevien amiinien kanssa muuttua nitrosamineiksi happamassa ympäristössä, kuten mahassa. Nitrosamiinit ovat syöpää aiheuttavia.

Tätä ei tapahdu, kun nitraatteja sisältävät hedelmät ja vihannekset syövät luonnollisesti.

Joidenkin tutkimusten mukaan korkeat nitraattipitoisuudet voivat aiheuttaa verihäiriöitä, joiden vuoksi happea ei voida vapauttaa tehokkaasti kudoksiin.

Sitä voi esiintyä vauvoilla, joiden maitoseos on valmistettu nitraatteja sisältävästä kaivovedestä.

On myös havaittu, että korkeat nitraattipitoisuudet voivat aiheuttaa vauvojen raskauden ongelmia, aiheuttaen spontaaneja abortteja, ennenaikaisia ​​synnytyksiä tai sikiön neuraaliputken vikoja.

Äskettäin on havaittu, että natriumnitraatti voi olla vaara tuki- ja liikuntaelinten kehitykselle ja että hermo-lihassanomuus vaikuttaa ihmisiin.

Natriumnitraatti elintarvikkeissa

Natriumnitraattia on lisäaineena pekonissa ja muissa lihatuotteissa. Lähde: cookbookman17 Flickrin kautta (https://www.flickr.com/photos//6175755733)

Natriumnitraatti on synonyymi lihalle, koska niitä lisätään yhdessä nitriitin kanssa niiden säilyttämiseksi ja ulkonäön ja maun parantamiseksi. Seurauksena lihan liiallinen kulutus (hot dogit, pekoni, kinkut, savustetut kalat jne.) On ollut mukana syöpien häiritsevässä linkissä koko ruuansulatuksessa.

Vaikka suhde nitraatti-nitriittisuolailla käsitellyn lihan ja syövän välillä ei ole ehdoton, suositellaan lieventämään saantiasi.

Toisaalta vihannekset (porkkanat, punajuuret, retiisit, salaatit, pinaatti jne.) Sisältävät runsaasti NaNO _{3: a,} koska ne ovat imeytyneet viljelymaan maaperään sen hedelmöitysvaikutuksen vuoksi. Näiden vihannesten saanti, toisin kuin lihatuotteiden saanti, ei liity edellä mainittuihin tauteihin.

Tämä johtuu kahdesta syystä: tällaisten ruokien proteiinitasojen erot ja keittotavat. Kun lihaa paistetaan tai kuumennetaan liekkiin, nitraattien-nitriittien välinen reaktio tiettyjen aminohapporyhmien välillä edistyy nitrosoamiinien tuottamiseksi: todelliset syöpää aiheuttavat aineet.

C-vitamiinin, kuidun ja polyfenolien pitoisuus vihanneksissa vähentää näiden nitrosoamiinien muodostumista. Siksi NaNO _{3 ei} yksin ole uhka ruoalle.

Viitteet

1. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Natriumnitraatti. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Ullmannin teollisuuskemian tietosanakirja. (1990). Viides painos. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Pouretedal, HR ja Ravanbod, M. (2015). Kineettinen tutkimus Mg / NaNO ₃ pyrotekninen käyttämällä ei-isoterminen TG / DSC-tekniikalla. J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281 - 2288. Palautettu osoitteesta link.springer.com.
4. Jarosz, J. et ai. (2016). Natriumnitraatti vähentää maatalouden aiheuttamaa asetyylikoliinireseptoria. BMC: n farmakologia ja toksikologia (2016) 17:20. Palautettu osoitteesta bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
5. Cotton, F. Albert ja Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kehittynyt epäorgaaninen kemia. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
6. Prival, MJ (2003). Syöpä. Syöpää aiheuttavat aineet ravintoketjussa. Elintarviketieteiden ja ravitsemustietojen tietosanakirjassa (toinen painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
7. Zakhodyaeva, YA et ai. (2019). Metallien kompleksoitu uuttaminen vesifaasisessa kaksivaiheisessa järjestelmässä, joka perustuu poly (etyleenioksidiin) 1500 ja natriumnitraattiin. Molecules 2019, 24, 4078. Palautettu osoitteesta mdpi.com.
8. Clements, WT et ai. (2014). Nitraatin nieleminen: Katsaus terveys- ja fyysiseen suorituskykyvaikutuksiin. Nutrients 2014, 6, 5224-5264. Palautettu osoitteesta mdpi.com.