Русская Википедия:Нитраты
Шаблон:Значения Нитра́ты (от Шаблон:Lang-la; Шаблон:Lang-old-ru) — соли азотной кислоты, содержащие однозарядный анион NO3−.
Устаревшее название — «селитры» — в настоящее время используется преимущественно в минералогии, как название для минералов, а также для удобрений в сельском хозяйстве.
Общие химические свойства
Нитраты получают действием азотной кислоты HNO3 на металлы, оксиды, гидроксиды, соли. Практически все нитраты хорошо растворимы в воде.
Нитраты являются достаточно сильными окислителями в твёрдом состоянии (обычно в виде расплава), но практически не обладают окислительными свойствами в растворе, в отличие от азотной кислоты.
Нитраты устойчивы при обычной температуре. Они обычно плавятся при относительно низких температурах (200—600 °C), зачастую с разложением.
Окисляют концентрированные HI, HBr и HCl до свободных галогенов:
<chem>2 NaNO3 + 8HI -> 2 NaI + 3I_2 v + 2NO ^ + 4H_2O</chem>
<chem>2 NaNO3 + 8HBr -> 2 NaBr + 3Br_2 + 2NO ^ + 4H_2O </chem>
<chem>2 NaNO3\ + 8HCl \rightleftarrows 2NaCl\ + 3Cl_2\uparrow + 2NO\uparrow + 4H_2O </chem>
Разложение нитратов
При нагревании твёрдых нитратов все они разлагаются с выделением кислорода.
Соли азотной кислоты при нагревании разлагаются, причём продукты разложения зависят от положения солеобразующего металла в ряду стандартных электродных потенциалов:
Li→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg→Al→Mn→Zn→Cr→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→(H)→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→Pt→Au
Нитраты металлов, расположенных левее магния Mg, (за исключением лития) при разложении образуют нитриты и кислород, например, нитрат натрия разлагается при температуре 300 °С:
- <chem>2 NaNO3 -> 2 NaNO2 + O2 ^</chem>
Нитраты металлов, расположенные в ряду стандартных электродных потенциалов от Mg до Cu, а также Li дают при разложении оксид металла, NO2 и кислород. Например, нитрат меди(II) при нагревании разлагается с образованием оксида меди(II), диоксида азота и кислорода:
- <chem>2 Cu(NO3)2 ->[>170~\mathrm{^\circ C}] 2 CuO{} + 4 NO2{} + O2</chem>
Нитраты металлов, расположенных в данном ряду после Cu образуют свободный металл, NO2 и кислород. Например, нитрат серебра разлагается при температуре 170 °С, образуя свободный металл, диоксид азота и кислород.
- <chem>2 AgNO3 ->[>170~\mathrm{^\circ C}] 2 Ag{} + 2 NO2{} + O2</chem>
Термическое разложение нитрата аммония может происходить по-разному, в зависимости от температуры:
- Температура ниже 270 °C:
- <chem>NH4NO3 -> N2O ^ + 2 H2O</chem>
- Температура выше 270 °C или детонация:
- <chem>2 NH4NO3 -> 2 N2 + O2 + 4 H2O</chem>
Применение
Основное применение нитратов — удобрения (селитры), взрывчатые вещества (аммониты), получение стекла, производство лекарств, пищевые добавки при производстве колбас[1], в пиротехнике, компоненты ракетного топлива.
Нитраты (нитрат натрия — E251, нитрат калия — E252) разрешены в качестве пищевых добавок в Европейском Союзе в соответствии с Регламентом Комиссии (ЕС) № 1129/2011. Они используются в пищевых продуктах для стабилизации переработанного мяса и сыра. Количество нитрата, разрешенное для использования в переработанном мясе составляет 150 мг/кг, за исключением стерилизованных мясных продуктов, для которых предел составляет 100 мг/ кг. Добавление нитрата натрия разрешено только в сырое мясо, но не более 150 мг/кг. Средний уровень остаточных нитратов в мясных продуктах составляет: во Франции (50 мг/кг)[2]; США (4,7 мг/кг)[3]; Дания (6 мг/кг); Бельгия (4мг/кг)[4] и Иран (13,9 мг/кг)[5] [6].
Имеется целый ряд препаратов, относящихся к классу нитратов. Широкое применение нашли нитроглицерин, изосорбида динитрат и его основной действующий метаболит – изосорбида 5-мононитрат. Нитраты применяются при различных формах ишемической болезни сердца: стабильной стенокардии, остром коронарном синдроме.[7]
Биологическая роль
Соли азотной кислоты являются компонентами минеральных удобрений. Растения используют азот из соли для построения клеток организма, создания хлорофилла. В организме людей нитраты превращаются в нитриты и нитрозамины. Поэтому «безнитратных» продуктов в природе не бывает.
В организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах более 100 мг нитратов. Из нитратов, ежедневно попадающих в организм взрослого человека, 70% поступает с овощами, 20% — с водой и 6% — с мясом и консервированными продуктами[8]. При употреблении этих соединений около 60–70% легко всасываются и быстро выводятся с мочой. У человека около 3% нитратов выводится с мочой в виде мочевины и аммиака[6].
По нормам ВОЗ, допустимой суточной дозой нитратов для человека считается 5 мг на каждый килограмм его веса. При среднем весе 70 кг это соответствует 350 мг нитратов в сутки[8].
Распространение
Ионы нитратов и нитритов широко распространены в окружающей среде и встречаются в природе в растительных продуктах (овощах) и воде. Вклад питьевой воды в потребление нитратов обычно невелик (менее 14%). Считается, что некоторые овощи, такие как сырой шпинат, свекла, руккола, сельдерей и салат, содержат высокие концентрации нитратов. Кроме того, эти соединения используются в качестве добавок для улучшения качества пищевых продуктов и защиты от микробного загрязнения и химических изменений. Мясная промышленность использует нитраты и нитриты в качестве добавок в процессе консервирования мяса[6]. Нитраты содержатся в терапевтических средствах для лечения стенокардии и ишемии пальцев[3].
| Овощ | Общее содержание нитратов (мг/кг ) |
|---|---|
| Шпинат | от 1066 до 2333 |
| Руккола | 4677 |
| Редька | 1297 |
| Сельдерей | от 1103 до 1544 |
| Ревень | 2943 |
| Салат латук | от 786 до 1324 |
| Мангольд | от 1690 до 1728 |
| Свекла | от 1446 до 2756 |
| Морковь | от 238 до 296 |
| Картошка | 168 |
Содержание нитратов в маринованных продуктах (в том числе в маринованной свекле, цветной капусте, моркови, брюссельской капусте) в целом ниже по сравнению со свежими фруктами и овощами[10]. При варке, бланшировании, консервировании, солении, квашении и очистке уровень нитратов уменьшается.[11]
Влияние на организм
Нитриты и нитраты коррелируют с развитием следующих заболеваний:
- рак желудка [12] [13][14][15]
- колоректальный рак [16] [15]
- рак пищевода[14][15]
- рак щитовидной железы[13][15]
- карцинома почек[17] [15]
- метгемоглобинемия[18]
- гипотиреоз[13][15]
- рак молочной железы[15]
- нитрозативный стресс[19]
Полезные свойства нитритов и нитратов: снижение артериального давления[20][21], профилактика атеросклероза[22][23], защита от ишемии-реперфузии[18], улучшает способность к физической нагрузке, профилактика инсульта[22], инсулинорезистентность и толерантность к глюкозе[24][25][26], снижение триглицеридов[27].
Примечания
- ↑ Opinions of the Scientific Committee for Food on: Nitrates and Nitrite Шаблон:Wayback / Reports of the Scientific Committee for Food; European Commission, 1997
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ 8,0 8,1 Шаблон:Книга Шаблон:Wayback
- ↑ 9,0 9,1 Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ 13,0 13,1 13,2 Шаблон:Статья
- ↑ 14,0 14,1 Шаблон:Статья
- ↑ 15,0 15,1 15,2 15,3 15,4 15,5 15,6 Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ 18,0 18,1 Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ 22,0 22,1 Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- Русская Википедия
- Страницы с неработающими файловыми ссылками
- Нитраты
- Соединения азота
- Биологический цикл азота
- Сигнальные молекулы газообразных веществ
- Соединения азота по алфавиту
- Страницы, где используется шаблон "Навигационная таблица/Телепорт"
- Страницы с телепортом
- Википедия
- Статья из Википедии
- Статья из Русской Википедии
