NITRAT DE SODIU (NANO3): STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, UTILIZĂRI, RISCURI - CHIMIE - 2025

Nitratul de sodiu este un solid cristalin cuprinde anorganice solide un ioni de sodiu Na ⁺ și nitrat de ioni NO ₃ ^- . Formula sa chimică este NaNO ₃ . În natură se găsește sub denumirea de nitratină minerală sau nitratit, care se găsește din abundență în deșertul Atacama din Chile, motiv pentru care acest mineral se mai numește saliter sau caliche chilian.

Nitratul de sodiu este un solid incombustibil, dar poate accelera oxidarea sau arderea materialelor inflamabile. Din acest motiv este utilizat pe scară largă în artificii, explozibili, chibrituri, cărămizi de cărbune și unele tipuri de pesticide, pentru a ucide rozătoarele și alte mici mamifere.

Nitratină sau nitratit, mineral de azotat de sodiu NaNO ₃ . John Sobolewski (JSS). Sursa: Wikimedia Commons.

Capacitatea de a promova arderea sau aprinderea altor materiale înseamnă că trebuie manipulată cu multă precauție. Dacă este expus flăcărilor sau focului poate exploda. În ciuda acestui fapt, NaNO ₃ este utilizat în industria alimentară, deoarece are proprietăți conservante, în special în carne și unele tipuri de brânzeturi.

Cu toate acestea, ingestia sa în exces poate provoca probleme de sănătate, în special la femeile însărcinate, bebeluși și copii. Transformându-se în nitriți în sistemul digestiv, poate provoca anumite boli.

Structura chimică

Celula unitară romboedrică din NaNO3. Sursa: Benjah-bmm27

Nitratul de sodiu este format dintr-un cation de sodiu Na ⁺ și un anion de nitrat NO ₃ ^- .

Nitrat de sodiu NaNO ₃ . Ccroberts. Sursa: Wikimedia Commons.

În anionul de nitrat NO ₃ ^- azotul N are o valență de +5 și oxigenul o valență de -2. Din acest motiv, anionul nitrat are o încărcare negativă.

Structura Lewis a ionului de azotat. Tem5psu. Sursa: Wikimedia Commons.

Anionul NO ₃ ^- are o structură plană și simetrică, în care cei trei oxigeni distribuie sarcina negativă în mod egal sau uniform.

În ionul de nitrat, sarcina negativă este distribuită uniform între cei trei atomi de oxigen. Benjah-bmm27. Sursa: Wikimedia Commons.

Nomenclatură

-Nitrat de sodiu

-Nitrat de sodiu

-Salet de sodiu (din engleză sodiu saltpeter)

-Nitro soda (din engleză soda nitre)

-Chile saltpeter

-Nitrat din Chile

-Nitratin

-Nitratite

-Caliche

Proprietăți

Cristale romboedrice de azotat de sodiu obținute dintr-o soluție suprasaturată a acestora. Sursa: Vadim Sedov

Stare fizică

Cristale solide incolore până la alb, trigonal sau romboedric.

Greutate moleculară

84,995 g / mol

Punct de topire

308 ºC

Punct de fierbere

380 ° C (se descompune).

Densitate

2.257 g / cm ³ la 20 ° C

Solubilitate

Solubil în apă: 91,2 g / 100 g apă la 25 ºC sau 1 g în 1,1 ml apă. Ușor solubil în etanol și metanol.

pH

Soluțiile de azotat de sodiu sunt neutre, adică nici acide, nici bazice, de aceea pH-ul lor este 7.

Alte proprietăți

Este un solid higroscopic, adică absoarbe apa din mediu.

Nitrat de sodiu NaNO ₃ solid. Ondřej Mangl. Sursa: Wikimedia Commons.

Dizolvarea sa în apă face soluția să se răcească, de aceea se spune că acest proces de dizolvare este endotermic, cu alte cuvinte, atunci când se dizolvă, absoarbe căldura din mediu și de aceea soluția se răcește.

Nitratul de sodiu foarte scăzut este solubil în amoniac lichid NH ₃ , formând NaNO ₃ · 4NH ₃ sub -42 ° C.

NaNO ₃ nu este combustibil, dar prezența sa accelerează combustia materialelor sau a compușilor care sunt. Acest lucru se datorează faptului că atunci când este încălzit produce oxigen O ₂ , printre alte gaze.

Obținerea

Se obține în principal prin extragerea din depozite minerale sau mine de săruri din Chile (calici sau nitrați). Pentru aceasta, saramura este utilizată și apoi cristalizarea și recristalizarea sunt efectuate pentru a obține cristale mai pure de NaNO ₃ .

Aceste mine se găsesc în principal în America de Sud, în nordul Chile, în deșertul Atacama. Acolo este asociat cu azotatul de potasiu KNO ₃ și materia organică în descompunere.

Amplasarea deșertului Atacama în nordul Chile, unde există depozite importante de azotat de sodiu. INC. Sursa: Wikimedia Commons.

De asemenea, se poate obține prin reacția acidului azotic cu carbonat de sodiu Na ₂ CO ₃ sau cu hidroxid de sodiu NaOH:

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

Prezența în organismul uman

Nitratul de sodiu poate intra în corpul uman prin alimente și apă potabilă care îl conține.

60-80% din azotul ingerat provine din fructe și legume. O a doua sursă este carnea vindecată. Este utilizat de industria cărnii pentru a preveni creșterea microbiană și pentru a păstra culoarea.

Cu toate acestea, o proporție mare de nitrați prezenți în corpul uman provine din sinteza sa endogenă sau din cauza proceselor din corp.

Aplicații

În industria alimentară

Este utilizat ca conservant în alimente, ca agent de întărire a cărnii murate și ca agent de reținere a culorilor pentru carne. Alimentele care îl pot conține sunt slănină, cârnați, șuncă și unele brânzeturi.

Carne vindecate care conțin probabil nitrat de sodiu. Autor: Falco. Sursa: Pixabay.

În îngrășăminte

Nitratul de sodiu este utilizat în amestecurile de îngrășăminte pentru fertilizarea tutunului, bumbacului și culturilor vegetale.

Tractor care fertilizează o plantație. Autor: Franck Barske. Sursa: Pixabay.

Ca promotor sau promotor de ardere sau explozie

NaNO ₃ este utilizat ca oxidant în multe aplicații. Este un bogat solid în oxigen care facilitează procesul de aprindere prin producerea O ₂ .

Prezența NaNO ₃ înseamnă că materialele nu necesită oxigen din surse externe pentru a aprinde deoarece furnizează suficient O ₂ pentru autosusține exotermice (termogenerator) reacțiile care au loc în timpul aprinderii sau exploziei.

Acesta a fost folosit de mult timp ca principalul oxidant în materiale pirotehnice (artificii), ca o componentă oxidantă în explozibili și detonare sau agenți de sablare și ca propulsor.

Focuri de artificii. În compoziția sa este nitrat de sodiu NaNO ₃ . Autor: WearingPlaid. Sursa: Pixabay.

De asemenea, este utilizat pentru a îmbunătăți arderea cărămizilor de cărbune (brichete), pentru a promova aprinderea chibriturilor și chiar pentru a îmbunătăți proprietățile combustibile ale tutunului.

Pentru a elimina rozătoarele și alte mamifere

Este utilizat pentru un tip special de pesticide. Compozițiile care îl conțin sunt fumigene pirotehnice care sunt plasate și incendiate în cremele, eliberând doze letale de gaze toxice.

Din acest motiv, este utilizat pentru controlul diferitelor rozătoare, marmote, coioturi și scunuri, pe câmpuri deschise, pajiști, zone necultivate, peluze și terenuri de golf.

La prepararea altor compuși

Este utilizat la fabricarea acidului azotic HNO ₃ , azotat de sodiu NaNO ₂ și, de asemenea, acționează ca un catalizator în prepararea acidului sulfuric H ₂ SO ₄ .

Este utilizat la fabricarea oxidului de azot N ₂ O și ca agent de oxidare în fabricarea compușilor farmaceutici.

În extragerea metalelor din deșeurile electronice

Unii cercetători au descoperit că NaNO ₃ facilitează extragerea nepoluantă a metalelor conținute în deșeurile de echipamente electronice (telefoane mobile, tablete, computere etc.).

Metalele utile care pot fi extrase din componentele acestor echipamente electronice sunt nichelul Ni, cobalt Co, Manganul Mn, zincul Zn, cupru Cu și aluminiu Al.

Extracția se realizează folosind doar o NaNO ₃ soluție și un polimer. Și se obține un randament de 60%.

În acest fel, deșeurile electronice pot fi reciclate, contribuind la minimizarea deșeurilor și la recuperarea stabilă a resurselor.

În cercetarea de sănătate și exerciții fizice

Conform unor studii, ingestia de suplimente de NaNO ₃ sau alimente care îl conțin în mod natural are efecte pozitive asupra sănătății. Unele dintre alimentele bogate în nitrați sunt sfecla, spanacul și arugula.

Efectele includ îmbunătățirea sistemului cardiovascular, scăderea tensiunii arteriale, îmbunătățirea fluxului sanguin și creșterea cantității de oxigen din țesuturile care se exercită fizic.

Acest lucru indică faptul că utilizarea NaNO ₃ ar putea fi considerată un medicament cu costuri reduse în prevenirea și tratamentul pacienților cu probleme de tensiune arterială.

În plus, poate servi ca un ajutor eficient și natural pentru creșterea puterii musculare la sportivi.

În diverse utilizări

Afis publicitar din secolul XX, incitând la fertilizarea solului cu azotat din Chile. David Perez. Sursa: Wikimedia Commons.

Este utilizat ca agent oxidant și fluidizat la fabricarea sticlelor și a glazurilor ceramice. Este folosit și în cimenturi speciale.

Acesta servește ca agent chimic în recuperarea stanului din fier vechi, în coagularea latexului, în industria nucleară și în controlul coroziunii în sistemele apoase.

riscuri

Pericole de manipulare

Are proprietatea de a accelera combustia materialelor inflamabile. Dacă sunteți implicat într-un incendiu, se poate produce o explozie.

Când este expus la căldură sau la foc pentru perioade îndelungate, acesta poate exploda, producând oxizi toxici de azot.

Probleme legate de ingestia sa cu alimente sau apă

Nitratul atunci când este ingerat poate deveni nitrit atât în ​​gură, cât și în stomac și intestine.

Nitritul, reacționând cu aminele prezente în unele alimente, poate deveni nitrosamine într-un mediu acid ca în stomac. Nitrosaminele sunt cancerigene.

Totuși, acest lucru nu apare atunci când fructele și legumele care conțin nitrați sunt consumate natural.

Conform unor studii, prezența unor niveluri ridicate de azotat poate produce o afecțiune a sângelui care face ca oxigenul să nu poată fi eliberat eficient în țesuturi.

Acest lucru poate apărea la bebeluși a căror formulă de lapte este obținută din apă cu godeu care conține nitrați.

S-a observat, de asemenea, că nivelurile ridicate de nitrați pot cauza probleme în gestația bebelușilor, provocând avorturi spontane, livrări premature sau defecte în tubul neural al făturilor.

Recent s-a constatat că azotatul de sodiu poate prezenta un risc pentru dezvoltarea sistemului musculo-scheletic și comunicarea nervo-mușchi este afectată la om.

Nitrat de sodiu în alimente

Nitratul de sodiu se găsește ca aditiv în slănină și alte produse din carne. Sursa: cookbookman17 prin Flickr (https://www.flickr.com/photos//6175755733)

Nitratul de sodiu este sinonim cu carnea, deoarece, împreună cu nitritul, li se adaugă acestora pentru a le păstra și îmbunătăți aspectul și aromele. Drept urmare, consumul excesiv de carne (hot dog, slănină, șuncă, pește afumat etc.) a fost implicat în legătura tulburătoare a cancerelor în întregul sistem digestiv.

Deși relația dintre cărnile tratate cu săruri nitrat-nitrit și cancer nu este absolută, se recomandă să vă moderați aportul.

Pe de altă parte, legumele (morcovi, sfeclă, ridichi, salată, spanac, etc.) sunt bogate în NaNO _3, deoarece au absorbit-o din solurile de cultivare datorită acțiunii sale de fertilizare. Aportul acestor legume, contrar celui al produselor din carne, nu este legat de bolile menționate anterior.

Acest lucru se datorează a două motive: diferența nivelurilor de proteine ​​ale unor astfel de alimente și modul în care sunt gătite. Când cărnile sunt prăjite sau încălzite la flacără, reacția dintre nitrați-nitriți cu anumite grupuri de aminoacizi este promovată, pentru a produce nitrosoamine: adevărații cancerigeni.

Conținutul de vitamina C, fibre și polifenoli din legume reduce formarea acestor nitrosoamine. Acesta este motivul pentru care NaNO ₃ singur nu este o amenințare pentru hrană.

Referințe

1. Biblioteca Națională de Medicină din SUA. (2019). Nitrat de sodiu. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Enciclopedia de chimie industrială a lui Ullmann. (1990). Ediția a cincea. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Pouretedal, HR și Ravanbod, M. (2015). Studiul cinetic al pirotehnicii Mg / NaNO ₃ folosind tehnica TG / DSC neizotermică. J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281-2288. Recuperat de pe link.springer.com.
4. Jarosz, J. și colab. (2016). Nitratul de sodiu scade gruparea receptorilor acetilcolinei indusă de agrină. Farmacologie BMC și Toxicologie (2016) 17:20. Recuperat de la bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
5. Cotton, F. Albert și Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie anorganică avansată. A patra editie. John Wiley & Sons.
6. Prival, MJ (2003). Cancer. Carcinogeni în lanțul alimentar. În Enciclopedia Științelor Alimentare și Nutriție (ediția a doua). Recuperat de la sciencedirect.com.
7. Zakhodyaeva, YA și colab. (2019). Extracție complexă de metale într-un sistem apos în două faze bazat pe poliester (oxid de etilen) 1500 și nitrat de sodiu. Molecule 2019, 24, 4078. Recuperat de la mdpi.com.
8. Clements, WT și colab. (2014). Ingestia cu nitrați: o revizuire a efectelor asupra sănătății și performanței fizice. Nutrienți 2014, 6, 5224-5264. Recuperat de pe mdpi.com.