Нитрат натрия
| |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК
Нитрат натрия
| |||
| Другие имена
Перуанская селитра
Сода сода кубическая селитра | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| ХЭМБЛ | |||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.028.686 | ||
| Номер ЕС |
| ||
| номер Е | Е251 (консерванты) | ||
ПабХим CID
|
|||
| номер РТЭКС |
| ||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
| Число | 1498 | ||
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| NaNONaNO3 | |||
| Молярная масса | 84.9947 g/mol | ||
| Появление | Белый порошок или бесцветные кристаллы | ||
| Запах | сладкий | ||
| Плотность | 2,257 г/см 3 , твердый | ||
| Температура плавления | 308 ° С (586 ° F; 581 К) | ||
| Точка кипения | 380 ° C (716 ° F, 653 К) разлагается. | ||
| 73 г/100 г воды (0 °C) 91,2 г/100 г воды (25 °C) [ 1 ] [ 2 ] 180 г/100 г воды (100 °C) | |||
| Растворимость | очень растворим в аммиаке , гидразине растворим в спирте мало растворим в пиридине нерастворим в ацетоне | ||
| −25.6·10 −6 см 3 /моль | |||
Показатель преломления ( n D )
|
1,587 (треугольный) 1,336 (ромбоэдрический) | ||
| Вязкость | 2,85 сП (317 °С) | ||
| Структура | |||
| тригональные и ромбоэдрические | |||
| Термохимия | |||
Теплоемкость ( С )
|
93,05 Дж/(моль К) | ||
Стандартный моляр
энтропия ( S ⦵ 298 ) |
116 Дж/(моль К) [ 3 ] | ||
Стандартная энтальпия
образование (Δ f H ⦵ 298 ) |
−467 кДж/моль [ 3 ] | ||
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ )
|
−365,9 кДж/моль | ||
| Опасности | |||
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |||
Основные опасности
|
Вредный ( Xn ) Окислитель ( О ) | ||
| СГС Маркировка : | |||
 
| |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| точка возгорания | Невоспламеняющийся | ||
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |||
ЛД 50 ( средняя доза )
|
3236 мг/кг | ||
| Паспорт безопасности (SDS) | КМГС 0185 | ||
| Родственные соединения | |||
Другие анионы
|
Нитрит натрия | ||
Другие катионы
|
Нитрат лития Калийная селитра Нитрат рубидия Нитрат цезия | ||
Родственные соединения
|
Сульфат натрия Хлорид натрия | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |||
Нитрат натрия это химическое соединение формулы . Na NO –
3 . Эта щелочного металла нитратная соль также известна как чилийская селитра (большие месторождения которой исторически добывались в Чили ). [ 4 ] [ 5 ] Чтобы отличить ее от обычной селитры, нитрата калия . Минеральная форма также известна как нитратин , нитратит или селитра натрия .
Нитрат натрия представляет собой белое расплывчатое твердое вещество, хорошо растворимое в воде . Это легкодоступный источник нитрат- аниона (NO 3 − ), который полезен в нескольких реакциях, проводимых в промышленных масштабах для производства удобрений , пиротехники , дымовых шашек и других взрывчатых веществ , стеклянных и гончарных эмалей , пищевых консервантов (особенно мяса) и твердого ракетного топлива . Для этих целей его активно добывали.
История
[ редактировать ]Первая партия селитры в Европу прибыла в Англию из Перу в 1820 или 1825 году, сразу после обретения этой страной независимости от Испании, но не нашла покупателей и была сброшена в море во избежание таможенных пошлин. [ 6 ] [ 7 ] Однако со временем добыча южноамериканской селитры стала прибыльным бизнесом (в 1859 году только в Англии потреблялось 47 000 метрических тонн). [ 7 ] Чили вела Тихоокеанскую войну (1879–1884) против союзников Перу и Боливии и захватила их богатейшие месторождения селитры. В 1919 году Ральф Уолтер Грейстоун Вайкофф определил его кристаллическую структуру с помощью рентгеновской кристаллографии .
возникновение
[ редактировать ]
Крупнейшие скопления нитрата натрия в природе обнаружены в Чили и Перу , где нитратные соли связаны с минеральными месторождениями, называемыми калише- рудой. [ 8 ] Нитраты накапливаются на суше в результате осаждения морского тумана и окисления/высыхания морскими брызгами с последующим гравитационным осаждением переносимых по воздуху NaNO 3 , KNO 3 , NaCl, Na 2 SO 4 и I в жаркой и сухой атмосфере пустыни. [ 9 ] Циклы экстремальной засушливости/проливных дождей Эль-Ниньо/Ла-Нинья способствуют накоплению нитратов как в результате засушливости, так и в результате растворения/ремобилизации/транспортировки воды на склоны и в водоемы; капиллярное движение раствора образует слои нитратов; чистая нитратная кислота образует редкие жилки. На протяжении более столетия мировые поставки этого соединения добывались почти исключительно из пустыни Атакама на севере Чили, пока на рубеже 20-го века немецкие химики Фриц Хабер и Карл Бош не разработали процесс получения аммиака из атмосферы. промышленном масштабе (см. Габеровский процесс ). С началом Первой мировой войны Германия начала перерабатывать аммиак в результате этого процесса в синтетическую чилийскую селитру , которая была столь же практична, как и природное соединение, при производстве пороха и других боеприпасов. К 1940-м годам этот процесс конверсии привел к резкому снижению спроса на нитрат натрия, получаемый из природных источников.
Чили до сих пор обладает крупнейшими запасами калише : действующие рудники находятся в таких местах, как Вальдивия , Мария-Елена и Пампа-Бланка, и там его раньше называли белым золотом . [ 4 ] [ 5 ] Нитрат натрия, нитрат калия , сульфат натрия и йод получают путем переработки калише. Бывшие чилийские поселения по добыче селитры Хамберстоун и Санта-Лаура были объявлены объектами Всемирного наследия ЮНЕСКО в 2005 году.
Синтез
[ редактировать ]Нитрат натрия также синтезируют в промышленности путем нейтрализации азотной кислоты карбонатом натрия или бикарбонатом :
- 2 HNO 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaNO 3 + H 2 O + CO 2
- HNO 3 + NaHCO 3 → NaNO 3 + H 2 O + CO 2
или также путем нейтрализации ее гидроксидом натрия (однако эта реакция очень экзотермична):
- HNO 3 + NaOH → NaNO 3 + H 2 O
или путем смешивания стехиометрических количеств нитрата аммония и гидроксида натрия , бикарбоната натрия или карбоната натрия :
- NH 4 NO 3 + NaOH → NaNO 3 + NH 4 OH
- NH 4 NO 3 + NaHCO 3 → NaNO 3 + NH 4 HCO 3
- 2NH 4 NO 3 + Na 2 CO 3 → 2NaNO 3 + (NH 4 ) 2 CO 3
Использование
[ редактировать ]Большая часть нитрата натрия используется в удобрениях, где он поставляет водорастворимую форму азота. Его использование, в основном за пределами стран с высоким уровнем дохода, привлекательно, поскольку оно не изменяет pH почвы . Другое важное применение — в качестве дополнения к нитрату аммония во взрывчатых веществах. Расплавленный нитрат натрия и его растворы с нитратом калия обладают хорошей термической стабильностью (до 600 °С) и высокими теплоемкостями. Эти свойства подходят для термического отжига металлов и хранения тепловой энергии в солнечных установках. [ 10 ]
Еда
[ редактировать ]Нитрат натрия также является пищевой добавкой, используемой в качестве консерванта и фиксатора цвета в колбасах и птице; он указан под номером INS 251 или номером E E251. Он одобрен для использования в ЕС, [ 11 ] НАС [ 12 ] и Австралия и Новая Зеландия. [ 13 ] Нитрат натрия не следует путать с нитритом натрия , который также является распространенной пищевой добавкой и консервантом, используемым, например, в мясных деликатесах.
Термическое хранилище
[ редактировать ]Нитрат натрия также исследовался в качестве материала с фазовым переходом для рекуперации тепловой энергии из-за его относительно высокой энтальпии плавления, равной 178 Дж/г. [ 14 ] [ 15 ] Примеры применения нитрата натрия, используемого для хранения тепловой энергии, включают технологии солнечной тепловой энергии и параболические желоба с прямой генерацией пара . [ 14 ]
Стальное покрытие
[ редактировать ]Нитрат натрия используется в процессе нанесения покрытия на сталь, при котором он образует на поверхности слой магнетита . [ 16 ]
Проблемы со здоровьем
[ редактировать ]Исследования показали связь между повышенным уровнем нитратов и увеличением смертности от некоторых заболеваний, включая болезнь Альцгеймера , сахарный диабет , рак желудка и болезнь Паркинсона : возможно, за счет повреждающего воздействия нитрозаминов на ДНК; однако мало что было сделано для контроля других возможных причин в эпидемиологических результатах. [ 17 ] Нитрозамины, образующиеся в колбасных изделиях, содержащих нитрат и нитрит натрия, связаны с раком желудка и раком пищевода . [ 18 ] Нитрат и нитрит натрия связаны с более высоким риском колоректального рака . [ 19 ]
В последние десятилетия появились существенные доказательства, чему способствовало более глубокое понимание патологических процессов и науки, в поддержку теории о том, что обработанное мясо увеличивает риск рака толстой кишки и что это связано с содержанием нитратов. Небольшое количество нитратов, добавленных в мясо в качестве консерванта, распадается на нитрит в дополнение к любому нитриту, который также может быть добавлен. Затем нитрит вступает в реакцию с пищей, богатой белком (например, мясом), с образованием канцерогенных NOC ( нитрозосоединения ). NOC могут образовываться либо при консервировании мяса, либо в организме при переваривании мяса. [ 20 ]
Однако несколько вещей усложняют и без того простое понимание того, что «нитраты в пище повышают риск развития рака». Обработанное мясо не содержит клетчатки, витаминов или фитохимических антиоксидантов, богато натрием, может содержать много жиров и часто жарится или готовится при температуре, достаточной для расщепления белка до нитрозаминов. Нитраты являются ключевыми промежуточными продуктами и эффекторами в первичной передаче сигналов сосудистой сети, которая необходима для выживания всех млекопитающих. [ 21 ]
См. также
[ редактировать ]![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел пуст. Вы можете помочь, добавив к нему . ( август 2024 г. ) |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хейнс, Уильям М. (22 июня 2016 г.). CRC Справочник по химии и физике . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4987-5429-3 .
- ^ «Нитрат натрия» . ПабХим . Проверено 11 июня 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Хоутон Миффлин. п. А23. ISBN 978-0-618-94690-7 .
- ^ Jump up to: а б «Нитратные города Чили» . Атлас Обскура . Проверено 27 мая 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Мутик, Аня (26 октября 2012 г.). «Города-призраки северного Чили» . Вашингтон Пост . Проверено 27 мая 2019 г.
- ^ С. Х. Бекеланд «Некоторые страницы химической промышленности» (1914) Свенск Кемиск Тидскрифт , с. 140 .
- ^ Jump up to: а б Фридрих Георг Вик, Uppfinningarnas bok (1873, шведский перевод « Книги изобретений» ), vol. 4, с. 473 .
- ^ Стивен Р. Баун, Самое проклятое изобретение: динамит, нитраты и создание современного мира , Macmillan, 2005, ISBN 0-312-32913-X , с. 157.
- ^ Ариас, Хайме (24 июля 2003 г.). О происхождении селитры, северное побережье Чили . Международный союз четвертичных исследований. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 19 августа 2018 г.
- ^ Лауэ, Вольфганг; Тиман, Майкл; Шайблер, Эрих; Виганд, Карл (2000). «Нитраты и нитриты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a17_265 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Агентство по пищевым стандартам Великобритании: «Текущие одобренные ЕС добавки и их номера E» . Проверено 27 октября 2011 г.
- ^ Управление по контролю за продуктами и лекарствами США: «Список статуса пищевых добавок, часть II» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами . Проверено 27 октября 2011 г.
- ^ Кодекс пищевых стандартов Австралии и Новой Зеландии «Стандарт 1.2.4 – Маркировка ингредиентов» . Проверено 27 октября 2011 г.
- ^ Jump up to: а б Бауэр, Томас; Лэнг, Доэрте; Тамме, Райнер (15 ноября 2011 г.). «Характеристика нитрата натрия как материала фазового перехода». Международный журнал теплофизики . 33 (1): 91–104. дои : 10.1007/s10765-011-1113-9 . ISSN 0195-928X . S2CID 54513228 .
- ^ Рабочая группа ИКТАК; Саббах, Р.; и др. (14 июня 1999 г.). «Стандартные материалы для калориметрии и дифференциально-термического анализа» . Термохимика Акта . 331 (2): 93–204. дои : 10.1016/S0040-6031(99)00009-X . ISSN 0040-6031 .
- ^ Фаузи, Ахмад Асыраф бин Ахмад (2014). Получение тонкой пленки магнетита на стальной подложке методом горячего щелочно-нитратного чернения . Политехнический университет Каталонии. Высшая политехническая школа инженерии Виланова-и-ла-Жельтру. Кафедра материаловедения и металлургии, 2014 г. (специальность «Инженер-механик»).
- ^ Де Ла Монте, С.М.; Нойснер, А; Чу, Дж; Лоутон, М. (2009). «Эпидемиологические тенденции убедительно свидетельствуют о том, что воздействие является этиологическим агентом в патогенезе спорадической болезни Альцгеймера, сахарного диабета и неалкогольного стеатогепатита» . Журнал болезни Альцгеймера . 17 (3): 519–29. дои : 10.3233/JAD-2009-1070 . ПМЦ 4551511 . ПМИД 19363256 .
- ^ Якшин, Паула; Гонсалес, Карлос-Альберто (21 июля 2006 г.). «Нитрозамин и связанное с ним потребление пищи и риск рака желудка и пищевода: систематический обзор эпидемиологических данных» . Всемирный журнал гастроэнтерологии . 12 (27): 4296–4303. дои : 10.3748/wjg.v12.i27.4296 . ПМК 4087738 . ПМИД 16865769 .
- ^ Кросс, Эй Джей; Ферруччи, LM; Риш, А; и др. (2010). «Большое проспективное исследование потребления мяса и риска колоректального рака: исследование потенциальных механизмов, лежащих в основе этой связи» . Исследования рака . 70 (6): 2406–14. дои : 10.1158/0008-5472.CAN-09-3929 . ПМК 2840051 . ПМИД 20215514 .
- ^ «Связь между едой, питанием и физической активностью и риском колоректального рака» , архивировано 26 июля 2019 г. во Всемирном фонде исследования рака Wayback Machine (2010).
- ^ Мачха, Аджай; Шехтер, Алан Н. (август 2011 г.). «Диетические нитриты и нитраты: обзор потенциальных механизмов сердечно-сосудистой пользы» . Европейский журнал питания . 50 (5): 293–303. дои : 10.1007/s00394-011-0192-5 . ISSN 1436-6207 . ПМЦ 3489477 . ПМИД 21626413 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Арчер, Дональд Г. (2000). «Термодинамические свойства системы NaNO 3 + H 2 O». Журнал физических и химических справочных данных . 29 (5): 1141–1156. Бибкод : 2000JPCRD..29.1141A . дои : 10.1063/1.1329317 . ISSN 0047-2689 .
- Барнум, Деннис (2003). «Немного истории нитратов». Журнал химического образования . 80 (12): 1393–. Бибкод : 2003JChEd..80.1393B . дои : 10.1021/ed080p1393 .
- Маллин, JW (1997). Кристаллизация . Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-7506-3759-6 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- ATSDR – Тематические исследования в области экологической медицины – Токсичность нитратов/нитритов США Министерство здравоохранения и социальных служб (общественное достояние)
- Отчет ФАО/ВОЗ
- Калькуляторы: поверхностного натяжения , плотности, молярности и моляльности водного раствора нитрата натрия.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|