Azotan sodu - Sodium nitrate

Azotan sodu
Dusičnan sodný.JPG
NaAzotan.png
Komórka-komórka-azotan-sodu-3D-kulki.png
Nazwy
Nazwa IUPAC
Azotan sodu
Inne nazwy
Saletra peruwiańska Saletra
sodowa saletra
sześcienna
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
CHEMBL
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA 100.028.686 Edytuj to na Wikidata
Numer WE
Numer E E251 (konserwanty)
Identyfikator klienta PubChem
Numer RTECS
UNII
Numer ONZ 1498
  • InChI=1S/NO3.Na/c2-1(3)4;/q-1;+1 sprawdzaćTak
    Klucz: VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sprawdzaćTak
  • InChI=1/NO3.Na/c2-1(3)4;/q-1;+1
    Klucz: VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYAL
  • [Na+].[O-][N+]([O-])=O
Nieruchomości
NaNO 3
Masa cząsteczkowa 84,9947 g/mol
Wygląd zewnętrzny Biały proszek lub bezbarwne kryształy
Zapach Słodkie
Gęstość 2,257 g / cm 3 , stałe
Temperatura topnienia 308 ° C (586 ° F; 581 K)
Temperatura wrzenia 380 ° C (716 ° F; 653 K) rozkłada się
73 g/100 g wody (0 °C)
91,2 g/100 g wody (25°C)
180 g/100 g wody (100 °C)
Rozpuszczalność bardzo dobrze rozpuszczalny w amoniaku , hydrazyna
rozpuszczalna w alkoholu
słabo rozpuszczalna w pirydynie
nierozpuszczalna w acetonie
-25,6 x 10 -6 cm 3 / mol
1,587 (trójkątny)
1,336 (romboedryczny)
Lepkość 2,85 cP (317 °C)
Struktura
trójkątny i romboedryczny
Termochemia
93,05 J/(mol·K)
116 J/(mol·K)
-467 kJ/mol
-365,9 kJ/mol
Zagrożenia
Główne zagrożenia Szkodliwy ( Xn )
Utleniacz ( O )
Arkusz danych dotyczących bezpieczeństwa ICSC 0185
Piktogramy GHS GHS07: SzkodliwyGHS03: Utlenianie
NFPA 704 (ognisty diament)
Temperatura zapłonu Nie palne
Dawka lub stężenie śmiertelne (LD, LC):
LD 50 ( mediana dawki )
3236 mg/kg
Związki pokrewne
Inne aniony
Azotan sodu
Inne kationy
Azotan litu Azotan
potasu Azotan
rubidu Azotan
cezu
Związki pokrewne
Siarczan
sodu Chlorek sodu
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒n zweryfikuj  ( co to jest   ?) sprawdzaćTak☒n
Referencje do infoboksu
Reklama produktu
Reklama nawozu na bazie saletry sodowej z Chile na ścianie wioski w regionie Algarve w Portugalii

Azotan sodu to związek chemiczny o wzorze Na N O
3
. Ta sól azotanowa metalu alkalicznego jest również znana jako saletra chilijska (której duże złoża były historycznie wydobywane w Chile ), aby odróżnić ją od zwykłej saletry, azotanu potasu . Postać mineralny jest znany również jako nitronatryt , nitratite lub soda niter .

Azotan sodu jest białym rozpływającym się ciałem stałym, bardzo dobrze rozpuszczalnym w wodzie . Jest łatwo dostępnym źródłem anionu azotanowego (NO 3 ), który jest przydatny w kilku reakcjach prowadzonych na skalę przemysłową przy produkcji nawozów , wyrobów pirotechnicznych i bomb dymnych , emalii szklanych i ceramicznych , konserwantów żywności (zwłaszcza mięs) oraz paliwo rakietowe na paliwo stałe . W tym celu jest intensywnie wydobywany.

Historia

Pierwsza dostawa saletry do Europy dotarła do Anglii z Peru w 1820 lub 1825 roku, zaraz po uzyskaniu przez ten kraj niepodległości od Hiszpanii, ale nie znalazła nabywców i została zatopiona w morzu, aby uniknąć opłat celnych. Z czasem jednak wydobycie saletry w Ameryce Południowej stało się dochodowym biznesem (w 1859 roku sama Anglia zużyła 47 000 ton). Chile stoczyło wojnę o Pacyfik (1879-1884) przeciwko sojusznikom Peru i Boliwii i przejęło ich najbogatsze złoża saletry. W 1919 Ralph Walter Graystone Wyckoff określił jej strukturę krystaliczną za pomocą krystalografii rentgenowskiej .

Występowanie

Największe nagromadzenia naturalnie występującego azotanu sodu znajdują się w Chile i Peru , gdzie sole azotanowe są wiązane w złożach mineralnych zwanych rudą kaliszową . Azotany gromadzą się na lądzie poprzez wytrącanie się mgły morskiej i utlenianie/osuszanie rozpylonej wody morskiej, a następnie grawitacyjne osadzanie unoszącego się w powietrzu NaNO 3 , KNO 3 , NaCl, Na 2 SO 4 i I w gorącej i suchej atmosferze pustynnej. Cykle ekstremalnej suszy/nawalne deszcze w El Niño/La Niña sprzyjają gromadzeniu się azotanów zarówno poprzez suszę, jak i roztwory wodne/remobilizację/transport na zbocza i do basenów; ruch kapilarny roztworu tworzy warstwy azotanów; czysty azotan tworzy rzadkie żyły. Przez ponad sto lat światowe zasoby tego związku wydobywano prawie wyłącznie z pustyni Atacama w północnym Chile, aż na przełomie XIX i XX wieku niemieccy chemicy Fritz Haber i Carl Bosch opracowali proces wytwarzania amoniaku z atmosfery na skalę przemysłową (patrz proces Habera ). Wraz z wybuchem I wojny światowej Niemcy zaczęły przetwarzać amoniak z tego procesu w syntetyczną chilijską saletrę , która była równie praktyczna jak naturalny związek w produkcji prochu strzelniczego i innej amunicji. W latach czterdziestych ten proces konwersji spowodował dramatyczny spadek popytu na azotan sodu pozyskiwany ze źródeł naturalnych.

Chile nadal posiada największe rezerwy caliche , z czynnymi kopalniami w takich lokalizacjach jak Pedro de Valdivia , María Elena i Pampa Blanca, i tam kiedyś nazywano je białym złotem . Azotan sodu, azotan potasu , siarczan sodu i jod są otrzymywane w wyniku przetwarzania kalicza. Dawne chilijskie społeczności górników saletry w Humberstone i Santa Laura zostały wpisane na listę światowego dziedzictwa UNESCO w 2005 roku.

Synteza

Azotan sodu również syntetyzowane przemysłowo przez neutralizację kwasu azotowego z węglanem sodu lub wodorowęglanem sodu :

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

lub też neutralizując go wodorotlenkiem sodu (jednak reakcja ta jest bardzo egzotermiczna):

HNO 3 + NaOH → NaNO 3 + H 2 O

lub przez zmieszanie stechiometrycznych ilości azotanu amonowego i wodorotlenku sodu , wodorowęglanu sodu lub węglanu sodu :

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

Zastosowania

Większość azotanu sodu jest wykorzystywana w nawozach, gdzie dostarcza rozpuszczalną w wodzie formę azotu. Jego zastosowanie, głównie poza światem zachodnim, jest atrakcyjne, ponieważ nie zmienia pH gleby. Innym ważnym zastosowaniem jest uzupełnienie azotanu amonu w materiałach wybuchowych. Stopiony azotan sodu i jego roztwory z azotanem potasu charakteryzują się dobrą stabilnością termiczną (do 600 °C) i wysoką pojemnością cieplną. Właściwości te są odpowiednie do termicznego wyżarzania metali i magazynowania energii cieplnej w zastosowaniach słonecznych.

Żywność

Azotan sodu jest również dodatkiem do żywności stosowanym jako konserwant i utrwalacz koloru w wędlinach i drobiu; jest wymieniony pod numerem INS 251 lub numerem E E251. Jest dopuszczony do użytku w UE, USA oraz Australii i Nowej Zelandii. Azotanu sodu nie należy mylić z azotynem sodu , który jest również powszechnym dodatkiem do żywności i konserwantem stosowanym np. w wędlinach.

Magazynowanie termiczne

Badano również azotan sodu jako materiał przemiany fazowej do odzyskiwania energii cieplnej, ze względu na jego stosunkowo wysoką entalpię topnienia wynoszącą 178 J/g. Przykładowe zastosowania azotanu sodu do magazynowania energii cieplnej obejmują technologie słonecznej energii cieplnej oraz rynny paraboliczne z bezpośrednim wytwarzaniem pary.

Problemy zdrowotne

Badania wykazały związek między podwyższonym poziomem azotanów a zwiększoną liczbą zgonów spowodowanych niektórymi chorobami, w tym chorobą Alzheimera , cukrzycą , rakiem żołądka i chorobą Parkinsona : prawdopodobnie poprzez niszczący wpływ nitrozoamin na DNA; jednak niewiele zrobiono, aby kontrolować inne możliwe przyczyny w wynikach epidemiologicznych. Nitrozoaminy, powstające w wędlinach zawierających azotan sodu i azotyny, zostały powiązane z rakiem żołądka i rakiem przełyku . Azotan sodu i azotyn są związane z wyższym ryzykiem raka jelita grubego .

W ostatnich dziesięcioleciach istnieją znaczne dowody, ułatwione dzięki lepszemu zrozumieniu procesów patologicznych i nauki, na poparcie teorii, że przetworzone mięso zwiększa ryzyko raka okrężnicy i że jest to spowodowane zawartością azotanów. Niewielka ilość azotanu dodana do mięsa jako środek konserwujący rozkłada się na azotyny, oprócz wszelkich azotynów, które mogą być również dodane. Azotyn reaguje następnie z pokarmami bogatymi w białko (takimi jak mięso), tworząc rakotwórcze NOC ( związki nitrozowe ). NOC mogą powstawać podczas peklowania mięsa lub w ciele podczas trawienia mięsa.

Jednak kilka rzeczy komplikuje skądinąd proste zrozumienie „azotany w żywności zwiększają ryzyko zachorowania na raka”. Powszechnie wiadomo, że powszechnie spożywane rośliny są bogatym źródłem azotanów. W rzeczywistości dla większości ludzi narażenie na azotany z roślin może być nawet większe niż w przypadku mięsa. Przetworzone mięso nie zawiera błonnika, witamin ani fitochemicznych przeciwutleniaczy, jest bogate w sód, może zawierać dużo tłuszczu i często jest smażone lub gotowane w temperaturze wystarczającej do rozkładu białka na nitrozoaminy i zazwyczaj nie jest spożywane w ramach pożywnej, zbilansowanej diety z wysoką zawartością błonnika, witamin, minerałów i tym podobnych. Azotany są kluczowymi pośrednikami i efektorami w pierwotnej sygnalizacji naczyniowej, która jest niezbędna do przeżycia wszystkich ssaków.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki