NATRIUMNITRAT (NANO3): STRUKTUR, EGENSKAPER, BRUK, RISIKO - KJEMI - 2026

Den natriumnitrat er en krystallinsk uorganiske faste omfatter et natriumion Na ⁺ og nitration NO ₃ ^- . Den kjemiske formelen er NaNO ₃ . I naturen finnes det som mineralet nitratin eller nitratite, som finnes i overflod i Atacama-ørkenen i Chile, og det er derfor dette mineralet også kalles chilenske saltpeter eller caliche.

Natriumnitrat er et ikke-brennbart fast stoff, men det kan fremskynde oksidasjon eller forbrenning av brennbare materialer. Av denne grunn er det mye brukt i fyrverkeri, eksplosiver, fyrstikker, trekull og i noen typer plantevernmidler for å drepe gnagere og andre små pattedyr.

Nitratin eller nitratitt, natriumnitratmineral NaNO ₃ . John Sobolewski (JSS). Kilde: Wikimedia Commons.

Evnen til å fremme forbrenning eller antennelse av andre materialer betyr at det må håndteres med stor forsiktighet. Hvis det utsettes for flammer eller brann, kan det eksplodere. Til tross for dette brukes NaNO ₃ i matindustrien, da den har konserveringsegenskaper, spesielt i kjøtt og noen typer oster.

Imidlertid kan svelging i overkant forårsake helseproblemer, spesielt hos gravide, babyer og barn. Ved å omdanne til nitritter i fordøyelsessystemet, kan det forårsake visse sykdommer.

Kjemisk struktur

Rhombohedral enhetscelle av NaNO3. Kilde: Benjah-bmm27

Natriumnitrat består av en natriumkation Na ⁺ og en nitratanion NO ₃ ^- .

Natriumnitrat NaNO ₃ . Ccroberts. Kilde: Wikimedia Commons.

I nitratanjonen har NO ₃ ^- nitrogen N en valens på +5 og oksygen en valens på -2. Av denne grunn har nitratanjonen en negativ ladning.

Lewisstruktur av nitrationet. Tem5psu. Kilde: Wikimedia Commons.

Anjonen NO ₃ ^- har en flat og symmetrisk struktur, der de tre oksygene fordeler den negative ladningen likt eller jevn.

I nitrationet fordeles den negative ladningen jevnt mellom de tre oksygenatomene. Benjah-bmm27. Kilde: Wikimedia Commons.

nomenklatur

-Sodiumnitrat

-Sodiumnitrat

-Sodium saltpeter (fra den engelske natrium saltpeter)

-Nitro soda (fra engelsk soda nitre)

-Chile saltpeter

-Nitrat fra Chile

-Nitratin

-Nitratite

-Caliche

Egenskaper

Rhombohedrale krystaller av natriumnitrat oppnådd fra en overmettet løsning derav. Kilde: Vadim Sedov

Fysisk tilstand

Fargeløse til hvite faste, trigonale eller rhombohedrale krystaller.

Molekylær vekt

84,995 g / mol

Smeltepunkt

308 ºC

Kokepunkt

380 ° C (spaltes).

tetthet

2,257 g / cm ³ ved 20 ° C.

løselighet

Løselig i vann: 91,2 g / 100 g vann ved 25 ºC eller 1 g i 1,1 ml vann. Lett løselig i etanol og metanol.

pH-

Natriumnitratløsninger er nøytrale, det vil si verken sure eller basiske, derfor er deres pH 7.

Andre egenskaper

Det er et hygroskopisk fast stoff, det vil si at det tar opp vann fra omgivelsene.

Fast NaNO _3- natriumnitrat . Ondřej Mangl. Kilde: Wikimedia Commons.

Oppløsningen i vann gjør at løsningen blir kald, så det sies at denne oppløsningsprosessen er endotermisk, med andre ord når den løses opp absorberer den varme fra omgivelsene, og det er derfor løsningen avkjøles.

Ved meget lave natriumnitrat er oppløselig i flytende ammoniakk NH ₃ , danner NaNO ₃ · 4NH ₃ under -42 ° C.

NaNO ₃ er ikke brennbar, men dens tilstedeværelse akselererer forbrenningen av materialer eller forbindelser som er. Dette skyldes at det ved oppvarming produserer oksygen O ₂ , blant andre gasser.

Å skaffe

Det oppnås hovedsakelig ved utvinning fra mineralforekomster eller saltpetergruver i Chile (caliche eller nitratite). Til denne saltoppløsningen brukes, og deretter krystallisering og omkrystallisering blir utført for å oppnå renere NaNO ₃ krystaller .

Disse gruvene finnes hovedsakelig i Sør-Amerika nord i Chile i Atacama-ørkenen. Der er det assosiert med kaliumnitrat KNO ₃ og nedbrytende organisk materiale.

Plassering av Atacama-ørkenen i Nord-Chile, hvor det er viktige forekomster av natriumnitrat. INC. Kilde: Wikimedia Commons.

Den kan også oppnås ved å omsette salpetersyre med natriumkarbonat Na ₂ CO ₃ eller med natriumhydroksyd NaOH:

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

Tilstedeværelse i den menneskelige organismen

Natriumnitrat kan komme inn i menneskekroppen gjennom mat og drikkevann som inneholder den.

60-80% av inntatt nitrat kommer fra frukt og grønnsaker. En annen kilde er spekemat. Den brukes av kjøttindustrien for å forhindre mikrobiell vekst og for å beholde farge.

Imidlertid kommer en høy andel nitrat som er til stede i menneskekroppen fra dens endogene syntese eller på grunn av prosesser i kroppen.

applikasjoner

I matindustrien

Det brukes som konserveringsmiddel i matvarer, som et herdemiddel for syltet kjøtt, og som et fargebesikringsmiddel for kjøtt. Mat som kan inneholde det er bacon, pølser, skinke og noen oster.

Spekemat som antagelig inneholder natriumnitrat. Forfatter: Falco. Kilde: Pixabay.

I gjødsel

Natriumnitrat brukes i gjødselblandinger for å gjødsle tobaks-, bomulls- og grønnsaksavlinger.

Traktor gjødsling av en plantasje. Forfatter: Franck Barske. Kilde: Pixabay.

Som promotør eller promotor av forbrenning eller eksplosjon

NaNO ₃ brukes som oksidant i mange bruksområder. Det er et fast stoff som er rik på oksygen som letter tennprosessen ved å produsere O ₂ .

Tilstedeværelsen av NaNO ₃ betyr at materialer ikke krever oksygen fra eksterne kilder for å antenne, da det tilfører nok O ₂ til å opprettholde de eksoterme (varmegenererende) reaksjonene som oppstår under antenning eller eksplosjon.

Det har lenge vært brukt som hovedoksydasjonsmiddel i pyrotekniske materialer (fyrverkeri), som en oksiderende komponent i eksplosiver og detonerings- eller sprengningsmidler, og som drivmiddel.

Fyrverkeri. I sammensetningen er det natriumnitrat NaNO ₃ . Forfatter: WearingPlaid. Kilde: Pixabay.

Det brukes også til å forbedre forbrenningen av kullstein (briketter), for å favorisere belysningen i fyrstikker og til og med å forbedre de brennbare egenskapene til tobakk.

For å eliminere gnagere og andre pattedyr

Det brukes til en spesiell type plantevernmidler. Sammensetningene som inneholder det, er pyrotekniske desinfeksjonsmidler som blir satt og satt i brann i huler, og frigjør dødelige doser med giftige gasser.

Av denne grunn brukes den til kontroll av forskjellige gnagere, marmoter, coyoter og skunks, i åpne felt, gressletter, umulige områder, plener og golfbaner.

I fremstillingen av andre forbindelser

Den brukes i fremstillingen av salpetersyre HNO ₃ , natriumnitritt NaNO ₂ , og også virker som en katalysator ved fremstilling av svovelsyre H ₂ SO ₄ .

Det brukes til fremstilling av lystgass N ₂ O og som et oksidasjonsmiddel til fremstilling av farmasøytiske forbindelser.

I utvinning av metaller fra elektronisk avfall

Enkelte forskere fant at NaNO ₃ letter ikke-forurensende utvinning av metaller i avfall fra elektronisk utstyr (mobiltelefoner, nettbrett, datamaskiner, etc.).

Nyttige metaller som kan utvinnes fra komponentene i dette elektroniske utstyret er nikkel Ni, kobolt Co, mangan Mn, sink Zn, kobber Cu og aluminium Al.

Ekstraksjonen gjennomføres ved hjelp av bare en nano _3- løsning og en polymer. Og et utbytte på 60% oppnås.

På denne måten kan elektronisk avfall resirkuleres, noe som bidrar til minimering av avfall og stabil gjenvinning av ressurser.

I helse- og treningsforskning

I følge noen studier har inntak av NaNO _3- tilskudd eller matvarer som inneholder det naturlig positive effekter på helsen. Noen av matvarene rik på nitrater er rødbeter, spinat og ruccola.

Effekter inkluderer å forbedre det kardiovaskulære systemet, senke blodtrykket, forbedre blodstrømmen og øke mengden oksygen i vevet som trener fysisk.

Dette indikerer at bruk av NaNO ₃ kan betraktes som et rimelig medisin ved forebygging og behandling av pasienter med blodtrykksproblemer.

I tillegg kan det tjene som et effektivt og naturlig hjelpemiddel for å øke muskelkraften hos idrettsutøvere.

I forskjellige bruksområder

Reklameplakat fra 1900-tallet, med anledning til å gjødsle jorda med nitrat fra Chile. David Perez. Kilde: Wikimedia Commons.

Det brukes som et oksidasjonsmiddel og et flytende middel ved fremstilling av glass og keramiske glasurer. Det brukes også i spesielle sement.

Det fungerer som et kjemisk middel i utvinningen av tinn fra skrapmetall, i latexkoagulering, i kjernefysisk industri og i kontrollen av korrosjon i vandige systemer.

risiko

Farer ved håndtering

Det har egenskapen å akselerere forbrenningen av brennbare materialer. Hvis du er involvert i en brann, kan det oppstå en eksplosjon.

Når den utsettes for varme eller brann i lengre perioder, kan den eksplodere og gi giftige nitrogenoksider.

Problemer relatert til svelging med mat eller vann

Nitrat ved inntak kan bli nitritt både i munnen og i magen og tarmen.

Ved å reagere med aminene som er til stede i noen matvarer, kan nitritt bli nitrosaminer i et surt miljø som i magen. Nitrosaminer er kreftfremkallende.

Dette forekommer imidlertid ikke når frukt og grønnsaker som inneholder nitrater spises naturlig.

I følge noen studier kan tilstedeværelsen av høye nivåer av nitrat gi en blodsykdom som gjør at oksygen ikke kan frigjøres effektivt i vevet.

Dette kan forekomme hos babyer hvis melkeformel er laget av brønnvann som inneholder nitrater.

Det har også blitt observert at høye nivåer av nitrat kan forårsake problemer i svangerskapet hos babyer, og forårsake spontane aborter, for tidlige fødsler eller defekter i nevralrøret til fosteret.

Nylig har det blitt funnet at natriumnitrat kan utgjøre en risiko for utviklingen av muskel-skjelettsystemet og nervemuskulær kommunikasjon er svekket hos mennesker.

Natriumnitrat i mat

Natriumnitrat finnes som tilsetningsstoff i bacon og andre kjøttprodukter. Kilde: cookbookman17 via Flickr (https://www.flickr.com/photos//6175755733)

Natriumnitrat er synonymt med kjøtt, fordi de sammen med nitritt blir tilsatt dem for å bevare dem og forbedre utseendet og smaken. Som et resultat har overdreven inntak av kjøtt (pølser, bacon, skinker, røkt fisk, etc.) vært involvert i den forstyrrende forbindelsen til kreft i fordøyelsessystemet.

Selv om forholdet mellom kjøtt behandlet med nitrat-nitritt salter og kreft ikke er absolutt, anbefales det å moderere inntaket.

På den annen side er grønnsaker (gulrøtter, rødbeter, reddiker, salat, spinat, etc.) rike på NaNO ₃ siden de har absorbert den fra dyrkingsjordene på grunn av dens gjødslende virkning. Inntaket av disse grønnsakene, i motsetning til kjøttproduktene, er ikke knyttet til de nevnte sykdommene.

Dette skyldes to årsaker: forskjellen i proteinnivået i slike matvarer, og måten de tilberedes på. Når kjøtt er stekt eller oppvarmet til flammen, fremmes reaksjonen mellom nitrater og nitrater med visse grupper av aminosyrer for å produsere nitrosoaminer: de sanne kreftfremkallende stoffer.

Innholdet av C-vitamin, fiber og polyfenoler i grønnsaker reduserer dannelsen av disse nitrosoaminer. Derfor er NaNO ₃ alene ikke en trussel mot mat.

referanser

1. US National Library of Medicine. (2019). Natriumnitrat. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Ullmanns leksikon for industriell kjemi. (1990). Femte utgave. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Pouretedal, HR og Ravanbod, M. (2015). Kinetisk studie av pyroteknisk Mg / NaNO ₃ ved bruk av ikke-isoterm TG / DSC-teknikk. J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281-2288. Gjenopprettet fra link.springer.com.
4. Jarosz, J. et al. (2016). Natriumnitrat reduserer agrinindusert acetylkolinreseptor gruppering. BMC Pharmacology and Toxicology (2016) 17:20. Gjenopprettet fra bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
5. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
6. Prival, MJ (2003). Kreft. Kreftfremkallende stoffer i næringskjeden. I Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (Second Edition). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
7. Zakhodyaeva, YA et al. (2019). Kompleks ekstraksjon av metaller i et vandig to-faset system basert på poly (etylenoksid) 1500 og natriumnitrat. Molekyler 2019, 24, 4078. Gjenopprettet fra mdpi.com.
8. Clements, WT et al. (2014). Nitratinntak: En gjennomgang av helse- og fysiske ytelseseffekter. Næringsstoffer 2014, 6, 5224-5264. Gjenopprettet fra mdpi.com.