Нитрат

редактировать
Тип аниона, обычно встречающийся во взрывчатых веществах и удобрениях
Нитрат
Ball модель нитрат-иона
Имена
Систематическое название IUPAC Нитрат
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
PubChem CID
UNII
CompTox Dashboard (EPA )
InChI
УЛЫБКА
Свойства
Химическая формула NO. 3
Молярная масса 62,004 г · моль
Конъюгированная кислота Азотная кислота
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки в информационном окне

Нитрат - это многоатомный ион с химической формулой NO. 3. Соли, содержащие этот анион, являются c аллед нитратов . Нитраты - обычные компоненты удобрений и взрывчатых веществ. Почти все нитраты растворимы в воде. Типичным примером неорганической нитратной соли является нитрат калия (индийская селитра). Удаление одного электрона дает нитратный радикал, также называемый триоксид азота NO. 3.

Содержание
  • 1 Структура
  • 2 Диетические нитраты
    • 2.1 Колбасные изделия
  • 3 Возникновение и производство
  • 4 Использование
  • 5 Обнаружение
  • 6 Безопасность
    • 6.1 Метгемоглобинемия
    • 6.2 Стандарты питьевой воды
    • 6.3 Водная токсичность
  • 7 Корм ​​для домашних животных
  • 8 Соли и ковалентные производные
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки
  • 11 Внешние ссылки
Структура
Нитрат-ион с показанными частичными зарядами

Анион представляет собой сопряженное основание азотной кислоты. кислота, состоящая из одного центрального атома азота , окруженного тремя идентично связанными атомами кислорода в тригональном плоском расположении. Нитрат-ион несет формальный заряд , равный -1. Этот заряд является результатом комбинированного формального заряда, в котором каждый из трех атомов кислорода несет заряд - ⁄ 3, тогда как азот несет заряд +1, и все это в сумме составляет формальный заряд многоатомного нитрат-иона.. Такое расположение обычно используется в качестве примера резонанса. Подобно изоэлектронному карбонатному иону, нитрат-ион может быть представлен резонансными структурами:

Канонические резонансные структуры для нитрат-иона
Диетические нитраты

Богатый источник неорганических нитратов в рационе человека. из листовых зеленых продуктов, таких как шпинат и руккола. NO. 3(неорганический нитрат) является жизнеспособным активным компонентом в соке свеклы и других овощах. Питьевая вода также является источником питания.

Прием нитратов дает положительные результаты при тестировании выносливости.

Прием больших доз нитратов в виде чистого нитрата натрия или свекольный сок у молодых здоровых людей быстро увеличивает концентрацию нитратов в плазме примерно в 2-3 раза, и эта повышенная концентрация нитратов может сохраняться в течение как минимум 2 недель. Повышенный уровень нитратов в плазме стимулирует выработку оксида азота. Оксид азота является важной физиологической сигнальной молекулой, которая используется, среди прочего, для регуляции кровотока в мышцах и митохондриального дыхания.

Колбасные изделия

Потребление нитритов в первую очередь определяется количеством переработанного мяса съедено, и концентрация нитратов в этом мясе. Хотя нитриты представляют собой азотистые соединения, которые в основном используются при консервировании мяса, нитраты также используются. Нитраты приводят к образованию нитрозаминов. Производство канцерогенных нитрозаминов может быть подавлено использованием во время лечения антиоксидантов витамин C и альфа-токоферол формы витамина E.

Антигипертензивные диеты, такие как диета DASH, обычно содержат высокие уровни нитратов, которые сначала снижаются до нитрита в слюне, как обнаружено в тестировании слюны., до образования оксида азота.

Возникновение и образование

Нитратные соли встречаются в природе в виде крупных отложений, особенно нитратина, основного источника натрия. нитрат.

Нитраты производятся рядом видов нитрифицирующих бактерий, а нитратные соединения для пороха (см. Эту тему для получения дополнительной информации) исторически производились в отсутствие источников минеральных нитратов с помощью различных процессов ферментации с использованием мочи и навоза.

В качестве побочного продукта ударов молнии в атмосфере земли, богатой азотом и кислородом, образуется азотная кислота, когда диоксид азота реагирует с водяным паром.

Нитраты производятся промышленным способом из азотной кислоты.

Использование

Нитраты в основном производятся для использования в качестве удобрений в сельском хозяйстве из-за их высокая растворимость и способность к биологическому разложению. Основные нитратные удобрения - соли аммония, натрия, калия, кальция и магния. Для этой цели ежегодно производится несколько миллионов килограммов.

Второе основное применение нитратов - это окислители, особенно во взрывчатых веществах, где быстрое окисление углеродных соединений высвобождает большие объемы газов (см. порох для примера). Нитрат натрия используется для удаления пузырьков воздуха из расплавленного стекла и некоторых керамических изделий. Смеси расплавленной соли используются для упрочнения некоторых металлов.

Обнаружение

Практически все методы обнаружения нитратов основаны на его превращении в нитрит с последующими специфическими нитритными тестами. Восстановление нитрата до нитрита осуществляется медно-кадмиевым материалом. Проба вводится с помощью анализатора впрыска потока, и полученный нитритсодержащий сток затем объединяется с реагентом для колориметрического или электрохимического обнаружения. Наиболее популярным из этих анализов является тест Грисса, при котором нитрит превращается в глубоко окрашенный азокраситель, подходящий для спектроскопического анализа в УФ-видимой области. В методе используется реакционная способность азотистой кислоты, полученной при подкислении нитрита. Азотистая кислота избирательно реагирует с ароматическими аминами с образованием солей диазония, которые, в свою очередь, соединяются со вторым реагентом, давая азокраситель. Предел обнаружения составляет от 0,02 до 2 мкМ. Методы хорошо адаптированы к биологическим образцам.

Безопасность

Острая токсичность нитратов низка. Существуют «существенные разногласия» относительно долгосрочных рисков воздействия нитратов. Есть две области, которые могут вызывать опасения: (i) нитрат может быть предшественником нитрита в нижнем отделе кишечника, а нитрит является предшественником нитрозаминов, которые участвуют в канцерогенезе, и (ii) нитрат участвует в метгемоглобинемии, нарушение гемоглобина эритроцитов.

Метгемоглобинемия

Нитраты не влияют на младенцев и беременных женщин. Синдром синего ребенка вызван рядом других факторов, таких как желудочное расстройство, например диарейная инфекция, непереносимость белков, токсичность тяжелых металлов и т. Д., При этом нитраты играют второстепенную роль.

Стандарты питьевой воды

Законом о безопасной питьевой воде Агентство по охране окружающей среды США установило максимальный уровень загрязнения 10 мг / л или 10 частей на миллион нитратов в питьевой воде.

Приемлемая суточная доза нитратов (ADI) ионы были установлены в диапазоне 0–3,7 мг (кг массы тела) в день Объединенным комитетом экспертов ФАО / ВОЗ по пищевым добавкам (JEFCA).

Водная токсичность

Нитраты на поверхности моря из Атлас Мирового океана

В пресноводных или эстуарных системах вблизи суши концентрация нитратов может достигать смертельных для рыб концентраций. Хотя нитраты намного менее токсичны, чем аммиак, уровни нитрата более 30 частей на миллион могут подавлять рост, ослаблять иммунную систему и вызывать стресс у некоторых водных видов. Токсичность нитратов остается предметом споров.

В большинстве случаев избыточных концентраций нитратов в водных системах основным источником является поверхностный сток с сельскохозяйственных или озелененных территорий, на которых имеется получил избыток нитратных удобрений. В результате эвтрофикация и цветение водорослей приводят к аноксии и мертвым зонам. Как следствие, поскольку нитраты составляют компонент общего количества растворенных твердых веществ, они широко используются в качестве индикатора качества воды.

Корма для домашних животных

Симптомы отравления нитратами у домашние животные включают учащенное сердцебиение и дыхание; в запущенных случаях кровь и ткани могут стать синими или коричневыми. Корм можно проверить на содержание нитратов; обработка состоит из дополнения или замены существующих запасов материалом с более низким содержанием нитратов. Безопасные уровни нитратов для различных видов скота следующие:

Категория% NO 3% NO 3–N% KNO 3Эффекты
1< 0.5< 0.12< 0.81В целом безопасны для мясного скота и овец
20,5–1,00,12–0,230,81–1,63Осторожно: некоторые субклинические симптомы могут проявляться у беременных лошадей, овец и крупного рогатого скота
31,00,231,63Проблемы с высоким содержанием нитратов: гибель и аборты могут происходить у мясного скота и овец
4< 1.23< 0.28< 2.00Максимально безопасный уровень для лошадей. Не кормите беременных кобыл фуражами с высоким содержанием нитратов

. Указанные выше значения относятся к сухой (без влаги) основе.

Соли и ковалентные производные

Образование нитратов с элементами периодической таблицы.

  • v
  • t
Соли и ковалентные производные иона нитрат
HNO 3 He
LiNO 3 Be (NO 3)2 B (NO. 3). 4 RONO 2 NO. 3. NH4NO3 HOONO 2 FNO 3 Ne
NaNO 3 Mg (NO 3)2 Al (NO 3)3 SiPSClONO 2 Ar
KNO 3 Ca (NO 3)2 Sc ( NO 3)3 Ti (NO 3)4 VO (NO 3)3 Cr (NO 3)3 Mn (NO 3)2 . Fe (NO 3)3 Co (NO 3)2. Co (NO 3)3 Ni (NO 3)2 CuNO 3. Cu (NO 3)2 Zn (NO 3)2 Ga (NO 3)3 GeAsSeBrKr
RbNO 3 Sr (NO 3)2 Y (NO 3)3 Zr (NO 3)4 NbMoTcPd (NO 3)2.AgNO 3.Cd (NO 3)2 InSnTeIXe (NO 3)2
CsNO 3 Ba (NO 3)2 HfTaWReOsIr.Hg2(NO 3)2. Hg (NO 3)2 . Tl (NO 3)3 Pb (NO 3)2 Bi (NO 3)3. BiO (NO 3) AtRn
RfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
Ce (NO 3)3. Ce (NO 3)4 Nd (NO 3)3 Eu (NO 3)3 Gd (NO 3)3 Tb (NO 3)3
Th (NO 3)4 UO2(NO 3)2 BkCfEsFmMdНетLr
См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с нитратами.
Последняя правка сделана 2021-05-31 10:40:25
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте