NATRIUM NITRAT (NANO3): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN, RISIKO - KIMIA - 2025

The natrium nitrat ialah kristal terdiri pepejal bukan organik natrium ion Na ⁺ dan nitrat ion NO ₃ ^- . Formula kimianya ialah NaNO ₃ . Secara semula jadi ia dijumpai sebagai mineral nitratin atau nitratit, yang banyak terdapat di gurun Atacama di Chile, itulah sebabnya mineral ini juga disebut sebagai saltpeter atau caliche Chile.

Natrium nitrat adalah pepejal yang tidak mudah terbakar tetapi dapat mempercepat pengoksidaan atau pembakaran bahan mudah terbakar. Atas sebab ini digunakan secara meluas dalam bunga api, bahan letupan, mancis, batu bata arang, dan beberapa jenis racun perosak, untuk membunuh tikus dan mamalia kecil yang lain.

Nitratin atau nitratite, natrium nitrat mineral nano ₃ . John Sobolewski (JSS). Sumber: Wikimedia Commons.

Keupayaan untuk mempromosikan pembakaran atau pencucuhan bahan lain bermaksud bahawa ia mesti ditangani dengan berhati-hati. Sekiranya terkena api atau api, ia boleh meletup. Walaupun begitu, NaNO ₃ digunakan dalam industri makanan kerana ia mempunyai sifat pengawet, terutama pada daging dan beberapa jenis keju.

Namun, pengambilannya secara berlebihan dapat menyebabkan masalah kesihatan, terutama pada wanita hamil, bayi dan anak-anak. Dengan berubah menjadi nitrit dalam sistem pencernaan, ia boleh menyebabkan penyakit tertentu.

Struktur kimia

Sel unit Rhombohedral NaNO3. Sumber: Benjah-bmm27

Natrium nitrat terdiri daripada kation natrium Na ⁺ dan anion nitrat NO ₃ ^- .

Natrium nitrat NaNO ₃ . Ccroberts. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam anion nitrat NO ₃ ^- nitrogen N mempunyai valensi +5 dan oksigen valensi -2. Atas sebab ini anion nitrat mempunyai muatan negatif.

Struktur Lewis ion nitrat. Tem5psu. Sumber: Wikimedia Commons.

Anion NO ₃ ^- mempunyai struktur yang rata dan simetri, di mana ketiga-tiga oksigen mengagihkan cas negatif sama atau sekata.

Dalam ion nitrat, muatan negatif diagihkan secara merata antara tiga atom oksigen. Benjah-bmm27. Sumber: Wikimedia Commons.

Tatanama

-Sodium nitrat

-Sodium nitrat

-Sodium saltpeter (dari sodium saltpeter Inggeris)

-Nitro soda (dari soda nitre Inggeris)

-Chp saltpeter

-Nitrat dari Chile

-Nitratin

-Nitratit

-Caliche

Hartanah

Kristal Rhombohedral natrium nitrat yang diperoleh daripada larutan terlengkap daripadanya. Sumber: Vadim Sedov

Keadaan fizikal

Tidak berwarna hingga putih kristal pepejal, segitiga atau rhombohedral.

Berat molekul

84.995 g / mol

Takat lebur

308 ºC

Takat didih

380 ° C (terurai)

Ketumpatan

2.257 g / cm ³ pada suhu 20 ° C.

Keterlarutan

Larut dalam air: 91.2 g / 100 g air pada suhu 25 ºC atau 1 g dalam 1.1 mL air. Larut sedikit dalam etanol dan metanol.

pH

Larutan natrium nitrat adalah neutral, iaitu tidak berasid atau asas, oleh itu pHnya 7.

Harta lain

Ini adalah pepejal hygroscopic, iaitu, ia menyerap air dari persekitaran.

Natrium nitrat NaNO ₃ pepejal. Ondřej Mangl. Sumber: Wikimedia Commons.

Pembubarannya di dalam air menjadikan larutan menjadi sejuk, sehingga dikatakan bahawa proses pembubaran ini bersifat endotermik, dengan kata lain, apabila larut itu menyerap panas dari persekitaran dan sebab itulah larutan itu menyejuk.

Natrium nitrat larut dalam ammonia cair NH ₃ , membentuk NaNO ₃ · 4NH ₃ di bawah -42 ° C.

NaNO ₃ tidak mudah terbakar, tetapi kehadirannya mempercepat pembakaran bahan atau sebatian yang. Ini kerana apabila dipanaskan menghasilkan oksigen O ₂ , antara gas lain.

Mendapatkan

Ia diperoleh terutamanya dengan pengekstrakan dari deposit mineral atau periuk api garam di Chile (caliche atau nitratite). Untuk ini, air garam digunakan dan kemudian penghabluran dan penghabluran semula dilakukan untuk mendapatkan kristal NaNO _{3 yang} lebih murni.

Lombong-lombong ini dijumpai terutamanya di Amerika Selatan di utara Chile di gurun Atacama. Di sana ia dikaitkan dengan kalium nitrat KNO ₃ dan menguraikan bahan organik.

Lokasi gurun Atacama di utara Chile, di mana terdapat deposit natrium nitrat penting. INC. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia juga boleh diperolehi dengan memberi tindak balas asid nitrik dengan natrium karbonat Na ₂ CO ₃ atau dengan natrium hidroksida NaOH:

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

Kehadiran dalam organisma manusia

Natrium nitrat dapat memasuki tubuh manusia melalui makanan dan air minuman yang mengandunginya.

60-80% nitrat yang dicerna berasal dari buah-buahan dan sayur-sayuran. Sumber kedua adalah daging yang disembuhkan. Ia digunakan oleh industri daging untuk mencegah pertumbuhan mikroba dan mengekalkan warna.

Walau bagaimanapun, sebilangan besar nitrat yang terdapat di dalam tubuh manusia berasal dari sintesis endogennya atau disebabkan oleh proses di dalam badan.

Permohonan

Dalam industri makanan

Ini digunakan sebagai pengawet dalam makanan, sebagai agen pengawet untuk daging acar, dan sebagai agen penahan warna untuk daging. Makanan yang boleh mengandungnya adalah daging asap, sosej, ham dan sebilangan keju.

Daging yang telah disembuhkan yang mungkin mengandungi natrium nitrat. Pengarang: Falco. Sumber: Pixabay.

Dalam baja

Natrium nitrat digunakan dalam campuran baja untuk menyuburkan tanaman tembakau, kapas dan sayur-sayuran.

Traktor membaja ladang. Pengarang: Franck Barske. Sumber: Pixabay.

Sebagai penyokong atau pendorong pembakaran atau letupan

NaNO ₃ digunakan sebagai oksidan dalam banyak aplikasi. Ia adalah pepejal yang kaya dengan oksigen yang memudahkan proses pencucuhan dengan menghasilkan O ₂ .

Kehadiran NaNO ₃ bermaksud bahawa bahan tidak memerlukan oksigen dari sumber luaran untuk menyala kerana ia membekalkan cukup O ₂ untuk menahan reaksi eksotermik (penghasil haba) yang berlaku semasa pencucuhan atau letupan.

Telah lama digunakan sebagai oksidan utama dalam bahan piroteknik (bunga api), sebagai komponen pengoksidaan dalam bahan peledak dan peledak atau letupan, dan sebagai bahan pendorong.

Bunga api. Dalam komposisinya terdapat natrium nitrat nano ₃ . Pengarang: WearingPlaid. Sumber: Pixabay.

Ia juga digunakan untuk meningkatkan pembakaran batu bata arang (briket), untuk mempromosikan pencucuhan korek api dan bahkan untuk meningkatkan sifat tembakau yang mudah terbakar.

Untuk menghilangkan tikus dan mamalia lain

Ia digunakan untuk jenis racun perosak khas. Komposisi yang mengandunginya adalah fumigan piroteknik yang diletakkan dan dibakar dalam liang, melepaskan dos gas beracun yang mematikan.

Atas sebab ini, ia digunakan untuk pengendalian berbagai jenis tikus, marmot, coyote, dan skunks, di ladang terbuka, padang rumput, kawasan tidak berbudaya, rumput, dan lapangan golf.

Dalam penyediaan sebatian lain

Ia digunakan dalam pembuatan asid nitrik HNO ₃ , natrium nitrit NaNO ₂ , dan juga bertindak sebagai pemangkin dalam penyediaan asid sulfurik H ₂ SO ₄ .

Ia digunakan dalam pembuatan nitrat oksida N ₂ O dan sebagai agen pengoksidaan dalam pembuatan sebatian farmaseutikal.

Dalam pengekstrakan logam dari sisa elektronik

Beberapa penyelidik mendapati bahawa NaNO ₃ memudahkan pengekstrakan logam yang tidak mencemarkan yang terdapat dalam sisa peralatan elektronik (telefon bimbit, tablet, komputer, dll.).

Logam berguna yang dapat diekstrak dari komponen peralatan elektronik ini adalah nikel Ni, kobalt Co, manganese Mn, zinc Zn, tembaga Cu dan aluminium Al.

Pengekstrakan dijalankan hanya menggunakan nano ₃ penyelesaian dan polimer. Dan hasil 60% dicapai.

Dengan cara ini, sampah elektronik dapat dikitar semula, menyumbang kepada pengurangan sampah dan pemulihan sumber yang stabil.

Dalam penyelidikan kesihatan dan senaman

Menurut beberapa kajian, pengambilan suplemen NaNO ₃ atau makanan yang mengandunginya secara semula jadi memberi kesan positif kepada kesihatan. Sebilangan makanan yang kaya dengan nitrat adalah bit, bayam, dan arugula.

Kesannya termasuk meningkatkan sistem kardiovaskular, menurunkan tekanan darah, meningkatkan aliran darah, dan meningkatkan jumlah oksigen dalam tisu yang melakukan senaman secara fizikal.

Ini menunjukkan bahawa penggunaan NaNO ₃ dapat dianggap sebagai ubat murah dalam pencegahan dan perawatan pasien dengan masalah tekanan darah.

Di samping itu, ia dapat berfungsi sebagai bantuan yang berkesan dan semula jadi untuk meningkatkan kekuatan otot pada atlet.

Dalam pelbagai kegunaan

Poster iklan dari abad ke-20, menghasut untuk menyuburkan tanah dengan nitrat dari Chile. David Perez. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia digunakan sebagai agen pengoksidaan dan fluks dalam pembuatan kaca dan seramik. Ia juga digunakan dalam simen khas.

Ia berfungsi sebagai agen kimia dalam pemulihan timah dari besi buruk, pembekuan lateks, industri nuklear, dan pengawalan kakisan dalam sistem air.

Risiko

Bahaya pengendalian

Ia mempunyai sifat mempercepat pembakaran bahan mudah terbakar. Sekiranya anda terlibat dalam kebakaran, letupan boleh berlaku.

Apabila terdedah kepada panas atau api untuk jangka masa panjang, ia boleh meletup, menghasilkan nitrogen oksida toksik.

Masalah yang berkaitan dengan pengambilannya dengan makanan atau air

Nitrat apabila ditelan boleh menjadi nitrit di mulut dan di perut dan usus.

Nitrit, dengan bertindak balas dengan amina yang terdapat dalam beberapa makanan, dapat menjadi nitrosamin dalam persekitaran berasid seperti di perut. Nitrosamin adalah karsinogenik.

Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku apabila buah-buahan dan sayur-sayuran yang mengandungi nitrat dimakan secara semula jadi.

Menurut beberapa kajian, kehadiran kadar nitrat yang tinggi dapat menyebabkan gangguan darah yang menyebabkan oksigen tidak dapat dilepaskan secara efektif di dalam tisu.

Ini boleh berlaku pada bayi yang susu formula dibuat dari air sumur yang mengandungi nitrat.

Telah juga diperhatikan bahawa tahap nitrat yang tinggi dapat menyebabkan masalah pada kehamilan bayi, menyebabkan pengguguran spontan, kelahiran pramatang atau kecacatan pada tiub saraf janin.

Baru-baru ini didapati bahawa natrium nitrat dapat menimbulkan risiko perkembangan sistem muskuloskeletal dan komunikasi saraf-otot terjejas pada manusia.

Natrium nitrat dalam makanan

Natrium nitrat didapati sebagai bahan tambahan dalam daging dan produk daging lain. Sumber: cookbookman17 melalui Flickr (https://www.flickr.com/photos//6175755733)

Natrium nitrat identik dengan daging, kerana bersama dengan nitrit, ia ditambahkan ke dalamnya untuk memelihara dan meningkatkan penampilan dan rasa mereka. Akibatnya, pengambilan daging yang berlebihan (hot dog, bacon, ham, ikan asap, dan lain-lain) telah terlibat dalam hubungan barah yang mengganggu di seluruh sistem pencernaan.

Walaupun hubungan antara daging yang dirawat dengan garam nitrat-nitrit dan barah tidak mutlak, disarankan untuk mengurangkan pengambilan anda.

Sebaliknya, sayur-sayuran (wortel, bit, lobak, selada, bayam, dan lain-lain) kaya dengan NaNO ₃ kerana mereka telah menyerapnya dari tanah penanaman kerana tindakan pemupukannya. Pengambilan sayur-sayuran ini, bertentangan dengan produk daging, tidak berkaitan dengan penyakit di atas.

Ini disebabkan oleh dua sebab: perbezaan tahap protein makanan tersebut, dan cara memasaknya. Apabila daging digoreng atau dipanaskan, reaksi antara nitrat-nitrit dengan kumpulan asid amino tertentu dipromosikan, untuk menghasilkan nitrosoamin: karsinogen sejati.

Kandungan vitamin C, serat dan polifenol dalam sayur-sayuran mengurangkan pembentukan nitrosoamina ini. Itulah sebabnya NaNO ₃ sahaja tidak menjadi ancaman kepada makanan.

Rujukan

1. Perpustakaan Perubatan Nasional AS. (2019). Natrium nitrat. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. (1990). Edisi Kelima. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Pouretedal, HR dan Ravanbod, M. (2015). Kajian kinetik piroteknik Mg / NaNO ₃ menggunakan teknik TG / DSC bukan isotermal. J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281-2288. Dipulihkan dari link.springer.com.
4. Jarosz, J. et al. (2016). Natrium nitrat mengurangkan pengelompokan reseptor asetilkolin yang disebabkan oleh agrin. Farmakologi dan Toksikologi BMC (2016) 17:20. Dipulihkan dari bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
5. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjutan. Edisi Keempat. John Wiley & Anak.
6. Prival, MJ (2003). Kanser. Karsinogen dalam Rantai Makanan. Dalam Ensiklopedia Sains Makanan dan Pemakanan (Edisi Kedua). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
7. Zakhodyaeva, YA et al. (2019). Pengekstrakan Logam Kompleks dalam Sistem Dua Fasa Berair Berdasarkan Poli (Etilena Oksida) 1500 dan Natrium Nitrat. Molekul 2019, 24, 4078. Dipulihkan dari mdpi.com.
8. Clements, WT et al. (2014). Pengambilan Nitrat: Kajian Kesan Kesihatan dan Prestasi Fizikal. Nutrien 2014, 6, 5224-5264. Dipulihkan dari mdpi.com.