Dusičnan sodný - Sodium nitrate

Dusičnan sodný
Jména
	Název IUPAC Dusičnan sodný
	Ostatní jména Peruánský ledek ; Soda niter ; kubický niter
Identifikátory
Číslo CAS
3D model ( JSmol )
CHEMBL
ChemSpider
Informační karta ECHA	100,028,686
Číslo ES
E číslo	E251 (konzervační látky)
PubChem CID
Číslo RTECS
UNII
UN číslo	1498
CompTox Dashboard ( EPA )
	InChI InChI = 1S/NO3.Na/c2-1 (3) 4;/q-1; +1 Klíč: VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N ; InChI = 1/NO3.Na/c2-1 (3) 4;/q-1; +1 Klíč: VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYAL ;
	ÚSMĚVY [Na+]. [O-] [N+] ([0-]) = O;
Vlastnosti
Chemický vzorec	NaNO 3
Molární hmotnost	84,9947 g/mol
Vzhled	Bílý prášek nebo bezbarvé krystaly
Zápach	bonbón
Hustota	2,257 g / cm 3 , pevný
Bod tání	308 ° C (586 ° F; 581 K)
Bod varu	380 ° C (716 ° F; 653 K) se rozkládá
Rozpustnost ve vodě	73 g/100 g vody (0 ° C) ; 91,2 g/100 g vody (25 ° C) ; 180 g/100 g vody (100 ° C)
Rozpustnost	velmi rozpustný v amoniaku , hydrazin ; rozpustný v alkoholu; mírně rozpustný v pyridinu ; nerozpustný v acetonu
Magnetická citlivost (χ)	−25,6 · 10 −6 cm 3 /mol
Index lomu ( n D )	1,587 (trigonální) ; 1,336 (kosočtverečný)
Viskozita	2,85 cP (317 ° C)
Struktura
Krystalická struktura	trigonální a romboedrální
Termochemie
Tepelná kapacita ( C )	93,05 J/(mol K)
Standardní molární ; entropie ( S o 298 )	116 J/(mol K)
Standardní entalpie ; tvorby (Δ f H ⦵ 298 )	−467 kJ/mol
Gibbsova volná energie (Δ f G ˚)	−365,9 kJ/mol
Nebezpečí
Hlavní nebezpečí	Škodlivý ( Xn ) ; oxidant ( O )
Bezpečnostní list	ICSC 0185
Piktogramy GHS
NFPA 704 (ohnivý diamant)	1 0 0 VŮL
Bod vzplanutí	Nehořlavé
	Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
LD 50 ( střední dávka )	3236 mg/kg
Související sloučeniny
Jiné anionty	Dusitan sodný
Jiné kationty	Dusičnan lithný Dusičnan ; draselný Dusičnan ; rubidný Dusičnan ; česný
Související sloučeniny	Síran ; sodný Chlorid sodný
	Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
	ověřit ( co je to ?)
	Reference na infobox

Reklama na hnojivo dusičnanu sodného z Chile na zdi vesnice v oblasti Algarve v Portugalsku

Dusičnan sodný je chemická sloučenina se vzorcem Na N O
₃. Tato dusičnanová sůl alkalického kovu je také známá jako chilský ledek (velká ložiska se v Chile historicky těžila ), aby se odlišila od obyčejného ledku, dusičnanu draselného . Minerální forma je také známý jako nitronatrit , nitratite nebo soda niter .

Dusičnan sodný je bílá rozplývavá pevná látka velmi dobře rozpustná ve vodě . Jedná se o snadno dostupný zdroj dusičnanového aniontu (NO ₃^- ), který je užitečný v několika reakcích prováděných v průmyslových měřítcích na výrobu hnojiv , pyrotechniky a kouřových bomb , smaltů ze skla a keramiky , konzervantů potravin (zejména masa) a tuhý raketový pohon . Pro tyto účely se intenzivně těží.

Dějiny

První zásilka ledku do Evropy dorazila do Anglie z Peru v roce 1820 nebo 1825, těsně po nezávislosti této země na Španělsku, ale nenašla žádné kupce a byla vyhozena na moře, aby se vyhnula celnímu poplatku. Postupem času se však těžba jihoamerického ledku stala výnosným podnikem (v roce 1859 spotřebovala samotná Anglie 47 000 metrických tun). Chile bojovalo proti válce Pacifiku (1879–1884) proti spojencům Peru a Bolívii a převzalo jejich nejbohatší ložiska ledku. V roce 1919 určil Ralph Walter Graystone Wyckoff svou krystalovou strukturu pomocí rentgenové krystalografie .

Výskyt

Největší akumulace přirozeně se vyskytujícího dusičnanu sodného se nachází v Chile a Peru , kde jsou dusičnaté soli vázány v ložiscích nerostů zvaných kalichová ruda. Dusičnany se hromadí na souši prostřednictvím srážek v mořské mlze a oxidace/vysoušení mořským proudem s následným gravitačním usazováním vzdušných NaNO ₃ , KNO ₃ , NaCl, Na ₂ SO ₄ a I v horké suché pouštní atmosféře. Cyklus extrémní suchosti/přívalových dešťů El Niño/La Niña podporuje akumulaci dusičnanů jak suchostí, tak vodním roztokem/remobilizací/transportem na svahy a do pánví; pohyb kapilárního roztoku tvoří vrstvy dusičnanů; čistý dusičnan tvoří vzácné žíly. Více než století se světová zásoba sloučeniny těžila téměř výhradně z pouště Atacama v severním Chile, dokud na přelomu 20. století němečtí chemici Fritz Haber a Carl Bosch nevyvinuli způsob výroby čpavku z atmosféry na v průmyslovém měřítku (viz Haberův proces ). S nástupem první světové války Německo začalo přeměňovat čpavek z tohoto procesu na syntetický chilský ledek , který byl stejně praktický jako přírodní sloučenina při výrobě střelného prachu a jiné munice. Do čtyřicátých let 20. století tento proces přeměny vedl k dramatickému poklesu poptávky po dusičnanu sodném získávaném z přírodních zdrojů.

Chile má stále největší zásoby kaliche , s aktivními doly v takových lokalitách, jako jsou Pedro de Valdivia , María Elena a Pampa Blanca, a tam se dříve říkalo bílé zlato . Dusičnan sodný, dusičnan draselný , síran sodný a jód se získávají zpracováním kaliche. Bývalá komunita těžby chilského ledku Humberstone a Santa Laura byla v roce 2005 prohlášena za místo světového dědictví UNESCO .

Syntéza

Dusičnan sodný je také syntetizován průmyslově neutralizací kyseliny dusičné s uhličitanem sodným nebo hydrogenuhličitanem sodným :

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

nebo také neutralizací hydroxidem sodným (tato reakce je však velmi exotermická):

HNO ₃ + NaOH → NaNO ₃ + H ₂ O

nebo smícháním stechiometrických množství dusičnanu amonného a hydroxidu sodného , hydrogenuhličitanu sodného nebo uhličitanu sodného :

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

Využití

Většina dusičnanu sodného se používá v hnojivech, kde dodává ve vodě rozpustnou formu dusíku. Jeho použití, které je převážně mimo západní svět, je atraktivní, protože nemění pH půdy. Další hlavní použití je jako doplněk dusičnanu amonného ve výbušninách. Roztavený dusičnan sodný a jeho roztoky s dusičnanem draselným mají dobrou tepelnou stabilitu (až 600 ° C) a vysoké tepelné kapacity. Tyto vlastnosti jsou vhodné pro tepelné žíhání kovů a pro ukládání tepelné energie v solárních aplikacích.

Jídlo

Dusičnan sodný je také potravinářská přídatná látka používaná jako konzervační látka a fixátor barev ve vyléčeném mase a drůbeži; je uveden pod číslem INS 251 nebo E číslem E251. Je schválen pro použití v EU, USA a Austrálii a na Novém Zélandu. Dusičnan sodný by neměl být zaměňován s dusitanem sodným , který je také běžnou potravinářskou přídatnou látkou a konzervantem používaným například v lahůdkách.

Tepelné skladování

Dusičnan sodný byl také zkoumán jako materiál s fázovou změnou pro rekuperaci tepelné energie, kvůli jeho relativně vysoké entalpii tání 178 J/g. Příklady aplikací dusičnanu sodného používaného pro skladování tepelné energie zahrnují technologie solární tepelné energie a parabolické žlaby vytvářející přímou páru.

Obavy o zdraví

Studie prokázaly souvislost mezi zvýšenými hladinami dusičnanů a zvýšeným úmrtím na některá onemocnění, včetně Alzheimerovy choroby , diabetes mellitus , rakoviny žaludku a Parkinsonovy choroby : pravděpodobně prostřednictvím škodlivého účinku nitrosaminů na DNA; v rámci epidemiologických výsledků se však provedlo jen málo pro kontrolu dalších možných příčin. Nitrosaminy, vytvořené v masných masech obsahujících dusičnan sodný a dusitany, jsou spojovány s rakovinou žaludku a rakovinou jícnu . Dusičnan sodný a dusitany jsou spojeny s vyšším rizikem kolorektálního karcinomu .

Podstatné důkazy v posledních desetiletích, usnadněné lepším porozuměním patologickým procesům a vědě, existují na podporu teorie, že zpracované maso zvyšuje riziko rakoviny tlustého střeva a že je to kvůli obsahu dusičnanů. Malé množství dusičnanu přidaného do masa jako konzervační látka se rozkládá na dusitany, kromě jakéhokoli dusitanu, který lze také přidat. Dusitan pak reaguje s potravinami bohatými na bílkoviny (jako je maso) za vzniku karcinogenních NOC ( nitrososloučeniny ). NOC mohou vznikat buď při vytvrzování masa, nebo v těle při trávení masa.

Jinak přímočaré chápání „dusičnanů v potravinách zvyšuje riziko rakoviny“ však komplikuje několik věcí: O běžně konzumovaných rostlinách je známo, že jsou bohatými zdroji dusičnanů. Expozice dusičnanů z rostlin může být u většiny lidí dokonce vyšší než maso. Zpracované maso neobsahuje vlákninu, vitamíny ani fytochemické antioxidanty, má vysoký obsah sodíku, může obsahovat vysoký obsah tuku a často se smaží nebo vaří při teplotě dostatečné k degradaci bílkovin na nitrosaminy a obvykle se nekonzumuje jako součást výživné a vyvážené stravy s vysokým obsahem vlákniny, vitamínů, minerálů a podobně. Dusičnany jsou klíčovými meziprodukty a efektory v primární vaskulaturní signalizaci, která je nezbytná pro přežití všech savců.

Viz také

Dusitan sodný

Reference

Další čtení

Archer, Donald G. (2000). „Termodynamické vlastnosti systému NaNO ₃ + H ₂ O“. Journal of Physical and Chemical Reference Data . 29 (5): 1141–1156. doi : 10,1063/1,1329317 . ISSN 0047-2689 .
Barnum, Dennis (2003). „Nějaká historie dusičnanů“. Journal of Chemical Education . 80 (12): 1393–. Bibcode : 2003JChEd..80.1393B . doi : 10,1021/ed080p1393 .
Mullin, JW (1997). Krystalizace . Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3759-6.