- Struktura chemiczna
- Nomenklatura
- Nieruchomości
- Stan fizyczny
- Waga molekularna
- Temperatura topnienia
- Temperatura wrzenia
- Gęstość
- Rozpuszczalność
- pH
- Inne właściwości
- Otrzymywanie
- Obecność w organizmie człowieka
- Aplikacje
- W przemyśle spożywczym
- W nawozach
- Jako promotor lub promotor spalania lub wybuchu
- Aby wyeliminować gryzonie i inne ssaki
- W przygotowaniu innych związków
- Przy wydobywaniu metali z odpadów elektronicznych
- W badaniach dotyczących zdrowia i ćwiczeń
- W różnych zastosowaniach
- Ryzyka
- Niebezpieczeństwa związane z obsługą
- Problemy związane z jego spożyciem z jedzeniem lub wodą
- Azotan sodu w żywności
- Bibliografia
Azotan sodu jest krystalicznym nieorganiczne stałe składa się z jonów sodu Na + i jonu azotanowego NO 3 - . Jego wzór chemiczny to NaNO 3 . W naturze występuje w postaci mineralnej nitratyny lub nitratytu, którego obficie występuje na pustyni Atacama w Chile, dlatego ten minerał jest również nazywany chilijską saletrą lub kaliszą.
Azotan sodu jest niepalnym ciałem stałym, ale może przyspieszyć utlenianie lub spalanie materiałów łatwopalnych. Z tego powodu jest szeroko stosowany w fajerwerkach, materiałach wybuchowych, zapałkach, cegłach węglowych i niektórych rodzajach pestycydów do zabijania gryzoni i innych małych ssaków.
Nitratyna lub azotyn, mineralny azotan sodu NaNO 3 . Jan Sobolewski (JSS). Źródło: Wikimedia Commons.
Zdolność do wspomagania spalania lub zapłonu innych materiałów oznacza, że należy obchodzić się z nim z dużą ostrożnością. W przypadku wystawienia na działanie ognia lub ognia może wybuchnąć. Mimo to NaNO 3 jest stosowany w przemyśle spożywczym, ponieważ ma właściwości konserwujące, zwłaszcza w przypadku mięs i niektórych rodzajów serów.
Jednak jego nadmierne spożycie może powodować problemy zdrowotne, zwłaszcza u kobiet w ciąży, niemowląt i dzieci. Przekształcając się w azotyny w układzie pokarmowym, może powodować pewne choroby.
Struktura chemiczna
Romboedryczna komórka elementarna NaNO3. Źródło: Benjah-bmm27
Azotan sodu składa się z kationu sodu Na + i anionu azotanowego NO 3 - .
Azotan sodu NaNO 3 . Ccroberts. Źródło: Wikimedia Commons.
W anionie azotanowym NO 3 - azot N ma wartościowość +5, a tlen - wartościowość -2. Z tego powodu anion azotanowy ma ładunek ujemny.
Struktura Lewisa jonu azotanowego. Tem5psu. Źródło: Wikimedia Commons.
Anion NO 3 - ma płaską i symetryczną strukturę, w której trzy tlenki równomiernie lub równomiernie rozprowadzają ujemny ładunek.
W jonie azotanowym ładunek ujemny rozkłada się równomiernie między trzema atomami tlenu. Benjah-bmm27. Źródło: Wikimedia Commons.
Nomenklatura
-Azotan sodu
-Azotan sodu
-Saleta sodowa (z angielskiej saletry sodowej)
-Nitro Soda (z angielskiej saletry sodowej)
- Saletra chilijska
-Azotany z Chile
-Nitratyna
-Nitratyt
-Caliche
Nieruchomości
Romboedryczne kryształy azotanu sodu otrzymane z ich przesyconego roztworu. Źródło: Vadim Sedov
Stan fizyczny
Kryształy bezbarwne do białego, trygonalne lub romboedryczne.
Waga molekularna
84,995 g / mol
Temperatura topnienia
308 ºC
Temperatura wrzenia
380 ° C (rozkłada się).
Gęstość
2,257 g / cm 3 w 20 ° C
Rozpuszczalność
Rozpuszczalny w wodzie: 91,2 g / 100 g wody o temperaturze 25 ° C lub 1 gw 1,1 ml wody. Słabo rozpuszczalny w etanolu i metanolu.
pH
Roztwory azotanu sodu są obojętne, to znaczy ani kwaśne, ani zasadowe, dlatego ich pH wynosi 7.
Inne właściwości
Jest higroskopijnym ciałem stałym, to znaczy absorbuje wodę z otoczenia.
Stały azotan sodu NaNO 3 . Ondřej Mangl. Źródło: Wikimedia Commons.
Jego rozpuszczenie w wodzie powoduje ochłodzenie roztworu, dlatego mówi się, że ten proces rozpuszczania jest endotermiczny, innymi słowy, gdy się rozpuszcza, pochłania ciepło z otoczenia i dlatego roztwór ochładza się.
Przy bardzo niskiej zawartości azotanu sodu jest rozpuszczalny w ciekłym amoniaku NH 3 , tworząc NaNO 3 · 4NH 3 poniżej -42 ° C.
NaNO 3 nie jest palny, ale jego obecność przyspiesza spalanie materiałów lub związków, które są. Dzieje się tak, ponieważ po podgrzaniu wytwarza między innymi tlen O 2 .
Otrzymywanie
Uzyskuje się go głównie poprzez wydobycie ze złóż mineralnych lub kopalń saletry w Chile (kalisz lub azotatyt). W tym celu stosuje się solankę, a następnie przeprowadza się krystalizację i rekrystalizację w celu uzyskania czystszych kryształów NaNO 3 .
Te kopalnie znajdują się głównie w Ameryce Południowej na północy Chile na pustyni Atakama. Tam jest związany z azotanem potasu KNO 3 i rozkładającą się materią organiczną.
Położenie pustyni Atakama w północnym Chile, gdzie występują ważne złoża azotanu sodu. INC. Źródło: Wikimedia Commons.
Można go również otrzymać w reakcji kwasu azotowego z węglanem sodu Na 2 CO 3 lub wodorotlenkiem sodu NaOH:
2 HNO 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaNO 3 + CO 2 ↑ + H 2 O
Obecność w organizmie człowieka
Azotan sodu może dostać się do organizmu człowieka wraz z zawartą w nim żywnością i wodą pitną.
60-80% spożywanych azotanów pochodzi z owoców i warzyw. Drugim źródłem są wędliny. Jest stosowany w przemyśle mięsnym w celu zapobiegania rozwojowi drobnoustrojów i zachowania koloru.
Jednak duża część azotanów obecnych w organizmie człowieka pochodzi z jego endogennej syntezy lub z procesów zachodzących w organizmie.
Aplikacje
W przemyśle spożywczym
Jest stosowany jako konserwant w żywności, jako środek peklujący do marynowanych mięs oraz jako środek utrwalający kolor do mięs. Pokarmy, które mogą go zawierać, to bekon, kiełbaski, szynka i niektóre sery.
Wędliny, które prawdopodobnie zawierają azotan sodu. Autor: Falco. Źródło: Pixabay.
W nawozach
Azotan sodu jest stosowany w mieszankach nawozowych do nawożenia tytoniu, bawełny i upraw warzyw.
Ciągnik do nawożenia plantacji. Autor: Franck Barske. Źródło: Pixabay.
Jako promotor lub promotor spalania lub wybuchu
NaNO 3 jest używany jako utleniacz w wielu zastosowaniach. Jest to ciało stałe bogate w tlen, które ułatwia proces zapłonu poprzez wytwarzanie O 2 .
Obecność NaNO 3 oznacza, że materiały nie potrzebują tlenu ze źródeł zewnętrznych do zapłonu, ponieważ dostarcza on wystarczającą ilość O 2 do samopodtrzymania egzotermicznych (generujących ciepło) reakcji, które zachodzą podczas zapłonu lub wybuchu.
Od dawna jest stosowany jako główny utleniacz w materiałach pirotechnicznych (fajerwerkach), jako składnik utleniający w materiałach wybuchowych i środkach detonacyjnych lub wybuchowych oraz jako propelent.
Fajerwerki. W swoim składzie występuje azotan sodu NaNO 3 . Autor: WearingPlaid. Źródło: Pixabay.
Służy również do polepszenia spalania cegieł węglowych (brykietów), do sprzyjania zapaleniu zapałek, a nawet do polepszenia właściwości palnych tytoniu.
Aby wyeliminować gryzonie i inne ssaki
Jest używany do specjalnego rodzaju pestycydów. Kompozycje, które go zawierają, to pirotechniczne fumiganty, które umieszcza się i podpala w norach, uwalniając śmiertelne dawki toksycznych gazów.
Z tego powodu jest używany do zwalczania różnych gryzoni, świstaków, kojotów i skunksów na otwartych polach, łąkach, obszarach nieuprawianych, trawnikach i polach golfowych.
W przygotowaniu innych związków
Wykorzystywany jest do produkcji kwasu azotowego HNO 3 , azotynu sodu NaNO 2 , a także działa jako katalizator przy wytwarzaniu kwasu siarkowego H 2 SO 4 .
Wykorzystywany jest do produkcji podtlenku azotu N 2 O oraz jako utleniacz przy produkcji związków farmaceutycznych.
Przy wydobywaniu metali z odpadów elektronicznych
Niektórzy badacze odkryli, że NaNO 3 ułatwia niezanieczyszczające wydobycie metali zawartych w odpadach sprzętu elektronicznego (telefony komórkowe, tablety, komputery itp.).
Użyteczne metale, które można ekstrahować ze składników tych urządzeń elektronicznych, to nikiel Ni, kobalt Co, mangan Mn, cynk Zn, miedź Cu i aluminium Al.
Ekstrakcję przeprowadza się przy użyciu tylko roztworu NaNO 3 i polimeru. Osiąga się wydajność 60%.
W ten sposób odpady elektroniczne można poddać recyklingowi, przyczyniając się do minimalizacji ilości odpadów i stabilnego odzysku zasobów.
W badaniach dotyczących zdrowia i ćwiczeń
Według niektórych badań spożycie suplementów NaNO 3 lub żywności, która go zawiera, ma naturalny pozytywny wpływ na zdrowie. Niektóre produkty bogate w azotany to buraki, szpinak i rukola.
Efekty obejmują poprawę układu sercowo-naczyniowego, obniżenie ciśnienia krwi, poprawę przepływu krwi i zwiększenie ilości tlenu w tkankach ćwiczących fizycznie.
Wskazuje to, że stosowanie NaNO 3 można uznać za niedrogi lek w profilaktyce i leczeniu pacjentów z problemami z ciśnieniem krwi.
Ponadto może służyć jako skuteczna i naturalna pomoc w zwiększaniu siły mięśni u sportowców.
W różnych zastosowaniach
Plakat reklamowy z XX wieku, nawołujący do nawożenia gleby azotanem chilijskim. David Perez. Źródło: Wikimedia Commons.
Stosowany jest jako utleniacz i topnik w produkcji szkliw szklanych i ceramicznych. Jest również stosowany w specjalnych cementach.
Służy jako środek chemiczny przy odzyskiwaniu cyny ze złomu, w koagulacji lateksowej, w przemyśle nuklearnym oraz w kontroli korozji w układach wodnych.
Ryzyka
Niebezpieczeństwa związane z obsługą
Ma właściwość przyspieszania spalania materiałów łatwopalnych. Jeśli jesteś zaangażowany w pożar, może dojść do wybuchu.
Długotrwale wystawiony na działanie ciepła lub ognia może wybuchnąć, wytwarzając toksyczne tlenki azotu.
Problemy związane z jego spożyciem z jedzeniem lub wodą
Azotany po spożyciu mogą przekształcić się w azotyn zarówno w jamie ustnej, jak i żołądku i jelitach.
Azotyny, reagując z aminami obecnymi w niektórych produktach spożywczych, mogą stać się nitrozoaminami w kwaśnym środowisku, takim jak żołądek. Nitrozoaminy są rakotwórcze.
Jednak tak się nie dzieje, gdy owoce i warzywa zawierające azotany są spożywane w sposób naturalny.
Według niektórych badań obecność wysokiego poziomu azotanów może powodować zaburzenia krwi, które uniemożliwiają skuteczne uwalnianie tlenu w tkankach.
Może się to zdarzyć u niemowląt, których mleko modyfikowane jest wykonane z wody studniowej zawierającej azotany.
Zaobserwowano również, że wysoki poziom azotanów może powodować problemy w ciąży u niemowląt, powodując samoistne poronienia, przedwczesne porody lub wady cewy nerwowej płodu.
Ostatnio odkryto, że azotan sodu może stanowić zagrożenie dla rozwoju układu mięśniowo-szkieletowego, a komunikacja nerwowo-mięśniowa u ludzi jest upośledzona.
Azotan sodu w żywności
Azotan sodu występuje jako dodatek do boczku i innych produktów mięsnych. Źródło: cookbookman17 przez Flickr (https://www.flickr.com/photos//6175755733)
Azotan sodu jest synonimem mięs, ponieważ wraz z azotynami dodaje się je w celu ich utrwalenia oraz poprawienia ich wyglądu i smaku. W rezultacie nadmierne spożycie mięsa (parówki, bekon, szynki, wędzone ryby itp.) Jest przyczyną niepokojącego połączenia nowotworów w całym układzie pokarmowym.
Chociaż związek między mięsem leczonym solami azotanowo-azotynowymi a rakiem nie jest bezwzględny, zaleca się umiarkowane spożycie.
Z drugiej strony warzywa (marchew, buraki, rzodkiewki, sałaty, szpinak itp.) Są bogate w NaNO 3, ponieważ wchłonęły go z gleby uprawnej dzięki działaniu nawozowemu. Spożycie tych warzyw, w przeciwieństwie do produktów mięsnych, nie jest związane z wyżej wymienionymi chorobami.
Wynika to z dwóch powodów: różnicy w poziomie białka w takich pokarmach oraz sposobu ich gotowania. Kiedy mięso jest smażone lub podgrzewane do płomienia, pobudzana jest reakcja między azotanami-azotynami a pewnymi grupami aminokwasów, w wyniku czego powstają nitrozoaminy - prawdziwe czynniki rakotwórcze.
Zawartość witaminy C, błonnika i polifenoli w warzywach ogranicza powstawanie tych nitrozoamin. Dlatego sam NaNO 3 nie stanowi zagrożenia dla żywności.
Bibliografia
- Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych. (2019). Azotan sodu. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. (1990). Piąta edycja. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Pouretedal, HR i Ravanbod, M. (2015). Badania kinetyczne pirotechniki Mg / NaNO 3 przy użyciu nieizotermicznej techniki TG / DSC. J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281–2288. Odzyskany z link.springer.com.
- Jarosz, J. i in. (2016). Azotan sodu zmniejsza skupianie się receptorów acetylocholiny indukowanych przez agrynę. BMC Pharmacology and Toxicology (2016) 17:20. Odzyskany z bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
- Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
- Prival, MJ (2003). Rak. Czynniki rakotwórcze w łańcuchu pokarmowym. W Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (drugie wydanie). Odzyskany z sciencedirect.com.
- Zakhodyaeva, YA i wsp. (2019). Kompleksowa ekstrakcja metali w wodnym systemie dwufazowym na bazie poli (tlenku etylenu) 1500 i azotanu sodu. Molecules 2019, 24, 4078. Odzyskane z mdpi.com.
- Clements, WT i in. (2014). Spożycie azotanów: przegląd wpływu na zdrowie i sprawność fizyczną. Składniki odżywcze 2014, 6, 5224-5264. Odzyskany z mdpi.com.