KALIUM NITRIT (KNO2): STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAANNYA - KIMIA - 2026

The kalium nitrit adalah garam bukan organik mempunyai yang formula KNO kimia ₂ , yang secara kimia dan farmakologi yang berkaitan dengan kalium nitrat KNO ₃ . Penampilan fizikalnya terdiri daripada kristal putih kekuningan, sangat hygroscopic, dan oleh itu berwarna; iaitu, mereka larut dengan cepat di lingkungan lembap.

Rumusnya menunjukkan bahawa nisbah ion K ⁺ dan NO ₂ ^- 1: 1, dan mereka tetap bersatu oleh daya elektrostatik atau oleh ikatan ion. Tidak ada sumber semula jadi murni yang ditemukan untuk kristalnya, walaupun anion nitrit dapat dijumpai di tanah, baja, tanaman, dan haiwan.

Kristal kalium nitrit. Sumber: Leiem

Gambar di atas menunjukkan seperti apa kristal KNO ₂ , dengan warna kuning yang jelas. Sekiranya kristal ini dibiarkan bersentuhan dengan udara, ia akan menyerap kelembapan sehingga menjadi larutan berair; penyelesaian yang telah menimbulkan kontroversi mengenai apakah penggunaannya untuk tujuan perubatan bermanfaat atau tidak.

Sebaliknya, kristalnya, dalam jumlah yang sangat kecil (200 ppm), digunakan untuk mengasin daging dan menjamin pemeliharaannya terhadap tindakan bakteria. Begitu juga, KNO ₂ meningkatkan warna daging, menjadikannya lebih kemerahan; namun, ia dikenakan beberapa sekatan untuk mengelakkan kesan toksik garam ini di dalam badan.

Struktur kalium nitrit

Ion yang membentuk KNO2 diwakili dengan model sfera dan palang. Sumber: MarinaVladivostok.

Ion yang terdapat dalam kalium nitrit ditunjukkan di atas. K ⁺ kation sepadan dengan sfera ungu, manakala NO ₂ ^- anion diwakili oleh sfera biru dan merah.

Anion NO ₂ ^- ditunjukkan dengan satu katil double dan satu ikatan tunggal ^- ; tetapi pada hakikatnya, kedua-dua ikatan adalah produk yang sama dari resonans cas negatif di antara mereka.

K ⁺ dan NO ₂ ^- ion menarik antara satu sama lain dalam ruang sehingga mereka menganjurkan corak struktur dengan tenaga-kurangnya; di sinilah tolakan antara caj yang sama minimum. Oleh itu, mereka membuat kristal KNO ₂ , yang sel unitnya rentan terhadap perubahan suhu, yang merupakan peralihan fasa.

Contohnya, pada suhu rendah (kurang dari 25 ° C), kristal KNO ₂ menggunakan sistem monoklinik (fasa I). Apabila suhu melebihi 25 ° C, peralihan fasa dari monoklinik ke rhombohedral (fasa II) berlaku. Akhirnya, di atas 40 ° C, kristal KNO ₂ berubah menjadi padu (fasa III).

Juga, KNO ₂ dapat menunjukkan fasa kristal lain (fasa IV, V dan VI) di bawah tekanan tinggi. Dengan ini, ion K ⁺ dan NO ₂ ^- akhirnya bergerak dan memesan dengan cara yang berbeza dalam kristal tulen mereka.

Hartanah

Jisim molekul

85.1038 g / mol.

Ketumpatan

1.9150 g / mL.

Takat lebur

440.02 ° C (tetapi mula terurai dari 350 ° C, mengeluarkan asap beracun).

Takat didih

537 ° C (meletup).

Keterlarutan air

312 g / 100 g air pada suhu 25 ° C.

Penghantaran

Kelarutannya dalam air sedemikian rupa sehingga bersifat hygroscopic; sehingga menunjukkan kelembapan, menyerap kelembapan yang cukup untuk larut. Perkaitan dengan air ini mungkin disebabkan oleh kestabilan bertenaga yang diperoleh ion K ⁺ ketika terhidrat, serta entalpi kisi kristal yang rendah untuk kristal KNO ₂ .

Kristal dapat menyerap air tanpa larut untuk menjadi hidrat, KNO ₂ · H ₂ O. Dalam hidrat, molekul air didapati mengiringi ion, yang mengubah struktur kristal.

Hidrat ini (atau beberapa daripadanya), boleh terbentuk di bawah -9 ° C; pada suhu yang lebih tinggi, air larut dan menghidrat ion, mengubah kristal.

Kelarutan dalam pelarut lain

Sedikit larut dalam alkohol panas, dan sangat larut dalam amonia.

pH

6-9. Oleh itu, larutan berairnya bersifat alkali, kerana anion NO ₂ ^- dapat dihidrolisis.

Tatanama

KNO ₂ juga boleh dinamakan dengan cara lain. 'Potassium nitrit' sesuai dengan nama garam ini mengikut nomenklatur stok; 'kalium nitrit', menurut tatanama sistematik, di mana satu-satunya kekuatan kalium disorot, +1; dan kalium dioksonitrat (III), mengikut tatanama sistematik.

Nama 'potassium dioxonitrate (III)' menyoroti valensi +3 atom nitrogen. Walaupun ia adalah nama yang paling disyorkan oleh IUPAC untuk KNO ₂ , 'kalium nitrit' tetap menjadi yang paling senang dan paling mudah diingat.

Mendapatkan

Cara paling langsung untuk mensintesisnya, tetapi dengan hasil yang lebih rendah, adalah melalui penguraian termal kalium nitrat atau saltpeter pada suhu 400 ° C atau lebih:

2KNO ₃ => KNO ₂ + O ₂

Walau bagaimanapun, sebahagian dari KNO ₂ akhirnya terurai oleh haba, selain produk lain yang terbentuk.

Kaedah lain untuk menyiapkan atau mensintesisnya dengan hasil yang lebih tinggi adalah dengan mengurangkan KNO ₃ sekiranya terdapat plumbum, tembaga atau zink. Persamaan untuk tindak balas ini adalah seperti berikut:

KNO ₃ + Pb => KNO ₂ + PbO

Kalium nitrat dan plumbum dicampurkan secara stoikiometrik dalam wajan besi, di mana ia mencair dengan pengadukan dan pemanasan berterusan selama setengah jam. Plumbum (II) oksida berwarna kuning, dan jisim yang dihasilkan dipanaskan panas dan dirawat dengan air mendidih. Kemudian campuran panas ditapis.

Filtrat panas digelegak dengan karbon dioksida selama lima minit, di mana plumbum karbonat tidak larut , PbCO ₃ , akan mendakan . Dengan cara ini, plumbum dipisahkan dari turasan. Asid nitrat cair ditambahkan ke filtrat sehingga pH neutral, ia dibiarkan sejuk, dan akhirnya air disejat sehingga kristal KNO ₂ terbentuk .

Permohonan

Bahan tambah dan reagen

Kalium nitrit digunakan sebagai bahan tambahan untuk menyembuhkan daging merah, mempertahankan rasa dan warnanya lebih lama selama penyimpanan, sambil menunda tindakan bakteria dan toksin tertentu, seperti botulinum. Oleh itu, ia menunjukkan tindakan antibakteria.

KNO ₂ dioksidakan menjadi NO, yang bertindak balas dengan myoglobin dalam daging dan, akibatnya, akhirnya mengubah warna merah semula jadi. Kemudian, apabila daging dimasak, ia memperoleh warna merah jambu yang kuat.

Walau bagaimanapun, dalam keadaan tidak spesifik, KNO ₂ bertindak balas dengan protein daging untuk menghasilkan nitrosamin, yang dapat menjadi karsinogenik.

Sebaliknya, KNO ₂ (walaupun lebih disukai NaNO ₂ ) adalah reagen analitik yang boleh digunakan dalam sintesis pewarna azo (tindak balas asid nitrat dengan amina aromatik), dan dalam analisis asid amino.

Penawar

Walaupun mempunyai kesan negatif, KNO ₂ bertindak sebagai penawar pada pesakit yang diracuni dengan sianida dan hidrogen sulfida. Mekanismenya terdiri dalam pengoksidaan pusat Fe ²⁺ ke Fe ³⁺ dari kumpulan hemoglobin, menghasilkan metemoglobin, yang kemudian bertindak balas dengan anion CN ^- dan HS ^- .

Doktor

Dalam jus gastrik perut anion NO ₂ ^- dikurangkan menjadi NO, yang diketahui mempunyai tindakan vasodilator, meningkatkan aliran darah. Di kawasan lain badan di mana pH tidak cukup berasid, beberapa enzim, seperti xanthine oxidoreductase, bertanggungjawab untuk mengurangkan NO ₂ ^- .

KNO ₂ telah digunakan untuk merawat penyakit dan penyakit seperti angina pectoris dan epilepsi (dengan kesan sampingan yang sangat negatif).

Rujukan

1. Wikipedia. (2019). Kalium nitrit. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
2. PrebChem. (2016). Penyediaan kalium nitrit. Dipulihkan dari: prepchem.com
3. Mark Gilchrist, Angela C. Shore, Nigel Benjamin. (2011). Nitrat dan nitrit bukan organik dan kawalan tekanan darah, Penyelidikan Kardiovaskular, Jilid 89, Isu 3, 15 Februari 2011, Halaman 492–498, doi.org/10.1093/cvr/cvq309
4. PubChem. (2019). Kalium nitrit. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Formulasi Kimia. (2018). Kalium nitrit. Dipulihkan dari: formulacionquimica.com
6. Pusat Nasional untuk Memajukan Ilmu Terjemahan. (2011). Kalium nitrit. Dipulihkan dari: drugs.ncats.io
7. Richard J. Epley, Paul B. Addis, dan Joseph J. Warthesen. (1992). Nitrit dalam Daging. Universiti Minnesota.
8. NR Rao, B. Prakash, dan M. Natarajan. (1975). Transformasi Struktur Kristal dalam Nitrit, Nitrat dan Karbonat Anorganik. Jabatan Kimia, Institut Teknologi India, Kanpur, India.