NATRIUMNITRAT (NANO3): STRUKTUR, EGENSKAPER, ANVÄNDNINGSOMRÅDEN, RISKER - KEMI - 2026

Den natriumnitrat är en kristallina oorganiska fasta innefattar en natriumjon Na ⁺ och nitrat ion NR ₃ ^- . Dess kemiska formel är NaNO ₃ . I naturen finns det mineralet nitratin eller nitratit, som finns i överflöd i Atacama-öknen i Chile, varför detta mineral också kallas chilenska saltpeter eller caliche.

Natriumnitrat är ett icke-brännbart fast ämne men det kan påskynda oxidation eller förbränning av brandfarliga material. Av den anledningen används den allmänt i fyrverkerier, sprängämnen, tändstickor, kolstenar och vissa typer av bekämpningsmedel för att döda gnagare och andra små däggdjur.

Nitratin eller nitratit, natriumnitratmineral NaNO ₃ . John Sobolewski (JSS). Källa: Wikimedia Commons.

Förmågan att främja förbränning eller antändning av andra material innebär att det måste hanteras med stor försiktighet. Om det utsätts för lågor eller eld kan det explodera. Trots detta används NaNO ₃ i livsmedelsindustrin eftersom det har konserveringsegenskaper, särskilt i kött och vissa typer av ostar.

Emellertid kan dess intag i överskott orsaka hälsoproblem, särskilt hos gravida kvinnor, spädbarn och barn. Genom att omvandla till nitriter i matsmältningssystemet kan det orsaka vissa sjukdomar.

Kemisk struktur

Rhombohedral enhetscell av NaNO3. Källa: Benjah-bmm27

Natriumnitrat består av en natriumkation Na ⁺ och en nitratanjon NO ₃ ^- .

Natriumnitrat NaNO ₃ . Ccroberts. Källa: Wikimedia Commons.

I nitratanjonen har NO ₃ ^- kväve N en valens på +5 och syre en valens av -2. Av denna anledning har nitratanjonen en negativ laddning.

Nitratjonens Lewis-struktur. Tem5psu. Källa: Wikimedia Commons.

Anjonen NO ₃ ^- har en plan och symmetrisk struktur, i vilken de tre oxygena fördelar den negativa laddningen lika eller enhetligt.

I nitratjonen fördelas den negativa laddningen jämnt mellan de tre syreatomerna. Benjah-bmm27. Källa: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

-Natriumnitrat

-Natriumnitrat

-Sodiumsaltpeter (från den engelska natriumsaltpeteren)

-Nitro soda (från engelska soda nitre)

-Chile saltpeter

-Nitrat från Chile

-Nitratin

-Nitratite

-Caliche

Egenskaper

Rhombohedrala kristaller av natriumnitrat erhållna från en övermättad lösning därav. Källa: Vadim Sedov

Fysiskt tillstånd

Färglösa till vita fasta, trigonala eller romboedrala kristaller.

Molekylvikt

84,995 g / mol

Smältpunkt

308 ºC

Kokpunkt

380 ° C (sönderdelas).

Densitet

2,257 g / cm ³ vid 20 ° C.

löslighet

Lösligt i vatten: 91,2 g / 100 g vatten vid 25 ° C eller 1 g i 1,1 ml vatten. Lite lösligt i etanol och metanol.

pH

Natriumnitratlösningar är neutrala, det vill säga varken sura eller basiska, därför är deras pH 7.

Andra egenskaper

Det är ett hygroskopiskt fast ämne, det vill säga absorberar vatten från miljön.

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

Dess upplösning i vatten gör lösningen sval, så det sägs att denna upplösningsprocess är endoterm, med andra ord, när den upplöses absorberar den värme från miljön och det är därför lösningen svalnar.

Vid mycket låg natriumnitrat är lösligt i flytande ammoniak NH ₃ , bildar NaNOs ₃ · 4NH ₃ nedan -42 ° C.

NaNO ₃ är inte brännbar, men dess närvaro påskyndar förbränningen av sådana material eller föreningar. Detta beror på att det vid uppvärmning producerar syre O ₂ bland andra gaser.

Erhållande

Det erhålls främst genom extraktion från mineralavlagringar eller saltpetergruvor i Chile (caliche eller nitratit). För detta, är saltlösning används och sedan kristallisation och omkristallisation genomförs för att erhålla renare NaNOs ₃ kristaller .

Dessa gruvor finns främst i Sydamerika i norra Chile i Atacama-öknen. Där är det förknippat med kaliumnitrat KNO ₃ och sönderdelande organiskt material.

Plats för Atacama-öknen i norra Chile, där det finns viktiga avsättningar av natriumnitrat. INC. Källa: Wikimedia Commons.

Det kan också erhållas genom att reagera salpetersyra med natriumkarbonat Na ₂ CO ₃ eller med natriumhydroxid NaOH:

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

Närvaro i den mänskliga organismen

Natriumnitrat kan komma in i människokroppen genom mat och dricksvatten som innehåller den.

60-80% av inget nitrat kommer från frukt och grönsaker. En andra källa är kallt kött. Det används av köttindustrin för att förhindra mikrobiell tillväxt och för att behålla färg.

Emellertid kommer en hög andel nitrat som finns i människokroppen från dess endogena syntes eller på grund av processer i kroppen.

tillämpningar

Inom livsmedelsindustrin

Det används som konserveringsmedel i livsmedel, som ett härdningsmedel för inlagd kött och som ett färghållningsmedel för kött. Mat som kan innehålla det är bacon, korv, skinka och några ostar.

Kött som antagligen innehåller natriumnitrat. Författare: Falco. Källa: Pixabay.

I gödselmedel

Natriumnitrat används i gödningsmedelblandningar för att gödsla tobak, bomull och grönsaksgrödor.

Traktor som befruktar en plantage. Författare: Franck Barske. Källa: Pixabay.

Som promotor eller promotor för förbränning eller explosion

NaNO ₃ används som oxidant i många tillämpningar. Det är ett fast ämne som är rikt på syre som underlättar antändningsprocessen genom att producera O ₂ .

Närvaron av NaNO ₃ innebär att material inte behöver syre från yttre källor för att antändas, eftersom det tillhandahåller tillräckligt med O _{2 för} att själv upprätthålla de exoterma (värmegenererande) reaktionerna som uppstår under antändning eller explosion.

Det har länge använts som huvudoxidant i pyrotekniska material (fyrverkerier), som en oxiderande komponent i sprängämnen och sprängmedel eller sprängämnen och som drivmedel.

Fyrverkeri. I dess sammansättning finns natriumnitrat NaNO ₃ . Författare: WearingPlaid. Källa: Pixabay.

Det används också för att förbättra förbränningen av trästenar (briketter), för att främja antändning av tändstickor och till och med för att förbättra tobakens brännbara egenskaper.

För att eliminera gnagare och andra däggdjur

Det används för en speciell typ av bekämpningsmedel. Kompositionerna som innehåller det är pyrotekniska rökmedel som släpps och släpps i brand i hålor och släpper dödliga doser av giftiga gaser.

Av den anledningen används den för kontroll av olika gnagare, marmoter, coyoter och skunkar, i öppna fält, gräsmarker, odlade områden, gräsmattor och golfbanor.

Vid framställning av andra föreningar

Det används vid framställning av salpetersyra HNO ₃ , natriumnitrit NaNO ₂ , och även fungerar som en katalysator vid framställning av svavelsyra H ₂ SO ₄ .

Det används vid tillverkning av dikväveoxid N ₂ O och som ett oxidationsmedel vid framställningen av farmaceutiska föreningar.

Vid utvinning av metaller från elektroniskt avfall

Vissa forskare fann att NaNO ₃ underlättar den icke-förorenande extraktionen av metaller som finns i avfall från elektronisk utrustning (mobiltelefoner, surfplattor, datorer etc.).

Användbara metaller som kan utvinnas från komponenterna i denna elektroniska utrustning är nickel Ni, kobolt Co, mangan Mn, zink Zn, koppar Cu och aluminium Al.

Extraktionen utförs med användning av endast en NaNOs ₃ lösning och en polymer. Och ett avkastning på 60% uppnås.

På detta sätt kan elektroniskt avfall återvinnas, vilket bidrar till minimering av avfall och stabil resursåtervinning.

Inom hälso- och träningsforskning

Enligt vissa studier har intag av NaNO _3- tillskott eller livsmedel som innehåller det naturligtvis positiva effekter på hälsan. Några av de livsmedel som är rika på nitrater är rödbetor, spenat och ruccola.

Effekterna inkluderar förbättring av det kardiovaskulära systemet, sänkning av blodtrycket, förbättring av blodflödet och ökning av mängden syre i vävnader som fysiskt tränar.

Detta indikerar att användningen av NaNO ₃ kan betraktas som ett billigt läkemedel vid förebyggande och behandling av patienter med blodtrycksproblem.

Dessutom kan det fungera som ett effektivt och naturligt stöd för att öka muskelkraften hos idrottare.

I olika användningsområden

Reklamaffisch från 1900-talet, med anledning att gödsla marken med nitrat från Chile. David Perez. Källa: Wikimedia Commons.

Det används som oxidationsmedel och flussmedel vid tillverkning av glas och keramiska glasyr. Det används också i speciella cement.

Det fungerar som ett kemiskt medel vid återvinning av tenn från skrotmetall, i latexkoagulering, i kärnkraftsindustrin och vid kontroll av korrosion i vattenhaltiga system.

risker

Faror vid hantering

Det har egenskapen att påskynda förbränningen av brandfarliga material. Om du är inblandad i en brand kan en explosion uppstå.

När den utsätts för värme eller eld under längre perioder kan den explodera och ge giftiga kväveoxider.

Problem relaterade till dess förtäring med mat eller vatten

Nitrat vid intag kan bli nitrit både i munnen och i magen och tarmarna.

Nitrit, genom att reagera med aminerna som finns i vissa livsmedel, kan bli nitrosaminer i en sur miljö som i magen. Nitrosaminer är cancerframkallande.

Detta sker dock inte när frukt och grönsaker som innehåller nitrater äts naturligt.

Enligt vissa studier kan närvaron av höga halter av nitrat producera en blodsjukdom som gör att syre inte kan frisättas effektivt i vävnaderna.

Detta kan förekomma hos spädbarn vars mjölkformel är gjord av brunnsvatten som innehåller nitrat.

Det har också observerats att höga nivåer av nitrat kan orsaka problem i dräktigheten hos spädbarn, vilket kan orsaka spontana aborter, för tidiga leveranser eller defekter i fosterets nervrör.

Nyligen har det konstaterats att natriumnitrat kan utgöra en risk för utvecklingen av muskel- och skelettsystemet och nervmuskelkommunikation påverkas hos människor.

Natriumnitrat i mat

Natriumnitrat finns som en tillsats i bacon och andra köttprodukter. Källa: cookbookman17 via Flickr (https://www.flickr.com/photos//6175755733)

Natriumnitrat är synonymt med kött, eftersom de tillsammans med nitrit läggs till dem för att bevara dem och förbättra deras utseende och smaker. Som ett resultat har den överdrivna konsumtionen av kött (korv, bacon, skinka, rökt fisk, etc.) varit involverad i den störande länken av cancer i hela matsmältningssystemet.

Även om förhållandet mellan kött som behandlats med nitrat-nitritsalter och cancer inte är absolut, rekommenderas det att moderera ditt intag.

Å andra sidan är grönsaker (morötter, rödbetor, rädisor, sallad, spenat, etc.) rika på NaNO ₃ eftersom de har absorberat den från odlingsjorden på grund av dess gödsling. Intaget av dessa grönsaker, till skillnad från köttprodukter, är inte kopplat till de nämnda sjukdomarna.

Detta beror på två skäl: skillnaden i proteinnivåerna i sådana livsmedel och sättet på vilka de kokas. När kött stekas eller värms till lågan främjas reaktionen mellan nitrater-nitriter med vissa grupper av aminosyror för att producera nitrosoaminer: de verkliga cancerframkallande ämnena.

Innehållet av C-vitamin, fiber och polyfenoler i grönsaker minskar bildningen av dessa nitrosoaminer. Därför är NaNO ₃ ensam inte ett hot mot livsmedel.

referenser

1. US National Library of Medicine. (2019). Natriumnitrat. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Ullmanns encyklopedi för industriell kemi. (1990). Femte upplagan. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Pouretedal, HR och Ravanbod, M. (2015). Kinetisk studie av pyroteknisk Mg / NaNO _{3 med} användning av icke-isotermisk TG / DSC-teknik. J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281-2288. Återställdes från link.springer.com.
4. Jarosz, J. et al. (2016). Natriumnitrat minskar aggrininducerad acetylkolinreceptorklastring. BMC Pharmacology and Toxicology (2016) 17:20. Återställdes från bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
5. Cotton, F. Albert och Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avancerad oorganisk kemi. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
6. Prival, MJ (2003). Cancer. Karcinogener i livsmedelskedjan. I Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (andra upplagan). Återställs från sciencedirect.com.
7. Zakhodyaeva, YA et al. (2019). Komplex extraktion av metaller i ett vattenhaltigt tvåfassystem baserat på poly (etylenoxid) 1500 och natriumnitrat. Molekyler 2019, 24, 4078. Återställs från mdpi.com.
8. Clements, WT et al. (2014). Nitratintag: En översyn av effekterna på hälsa och fysisk prestanda. Näringsämnen 2014, 6, 5224-5264. Återställs från mdpi.com.