- estructura química
- Nomenclatura
- propietats
- estat físic
- pes molecular
- Punt de fusió
- Punt d'ebullició
- densitat
- solubilitat
- pH
- altres propietats
- obtenció
- Presència en l'organisme humà
- usos
- En la indústria dels aliments
- en fertilitzants
- Com a promotor o afavoridor de la combustió o explosió
- Per eliminar rosegadors i altres mamífers
- En la preparació d'altres compostos
- En l'extracció de metalls de deixalles electrònics
- En investigacions sobre salut i exercici
- En diversos usos
- Riscos
- Perills de la seva manipulació
- Problemes relacionats amb la seva ingestió amb els aliments o aigua
- Nitrat de sodi en aliments
- referències
El nitrat de sodi és un sòlid inorgànic cristal·lí format per un ió sodi Na + i un ion nitrat NO 3 -. La seva fórmula química és NaNO 3. En la naturalesa es troba com el mineral nitratina o nitratita, el qual es troba en abundància en el desert d'Atacama a Xile, pel que a aquest mineral també se li denomina salnitre de Xile o pinyol.
El nitrat de sodi és un sòlid no combustible però que pot accelerar l'oxidació o cremat de materials inflamables. Per aquesta raó té ampli ús en focs artificials, en explosius, en llumins, en maons de carbó i en alguns tipus de pesticides, per eliminar rosegadors i altres mamífers petits.
Nitratina o nitratita, mineral de nitrat de sodi NaNO 3. John Sobolewski (JSS). Font: Wikimedia Commons.
La capacitat d'afavorir la combustió o encesa d'altres materials fa que hagi de ser manipulat amb molta precaució. Si s'exposa a flames o incendis pot explotar. Tot i això el NaNO 3 s'empra en la indústria dels aliments ja que posseeix propietats conservants, especialment de carns i alguns tipus de formatges.
No obstant això, la seva ingestió en excés pot causar problemes de salut, especialment en dones gestants, nadons i nens. A l'transformar-se en nitrits en el sistema digestiu pot ocasionar certes malalties.
estructura química
Cel·la unitària romboèdrica de l'NaNO3. Font: Benjah-bmm27
El nitrat de sodi està format per un catió sodi Na + i un anió nitrat NO 3 -.
Nitrat de sodi NaNO 3. Ccroberts. Font: Wikimedia Commons.
En l'anió nitrat NO 3 - el nitrogen N posseeix una valència de +5 i l'oxigen una valència de -2. És per això que l'anió nitrat posseeix una càrrega negativa.
Estructura de Lewis de l'ió nitrat. Tem5psu. Font: Wikimedia Commons.
El anió NO 3 - té una estructura plana i simètrica, en la qual els tres oxígens es reparteixen la càrrega negativa de manera equitativa o uniforme.
Al ió nitrat la càrrega negativa es reparteix equitativament entre els tres àtoms d'oxigen. Benjah-bmm27. Font: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
-Nitrato de sodi
-Nitrato sòdic
-Salitre de sodi (de l'anglès sodium saltpeter)
-Nitro soda (de l'anglès soda nitre)
-Salitre de Xile
-Nitrato de Xile
-Nitratina
-Nitratita
-Caliche
propietats
Vidres romboèdrics de nitrat de sodi obtinguts d'una solució sobresaturada d'ell mateix. Font: Vadim Sedov
estat físic
Sòlid incolor a blanc, vidres trigonals o romboèdrics.
pes molecular
84,995 g / mol
Punt de fusió
308 ºC
Punt d'ebullició
380 ºC (es descompon).
densitat
2,257 g / cm 3 a 20 ° C.
solubilitat
Soluble en aigua: 91,2 g / 100 g d'aigua a 25 ° C o 1 g en 1,1 ml d'aigua. Lleugerament soluble en etanol i metanol.
pH
Les solucions de nitrat de sodi són neutres, és a dir, ni àcides ni bàsiques, per tant el seu pH és 7.
altres propietats
És un sòlid higroscòpic, és a dir, absorbeix aigua de l'ambient.
Nitrat de sodi NaNO 3 sòlid. Ondřej Mangl. Font: Wikimedia Commons.
La seva dissolució en aigua fa que la solució es refredi, per la qual cosa es diu que aquest procés de dissolució és endotèrmic, en altres paraules, a l'dissoldre absorbeix calor de l'ambient i per això la solució es refreda.
A temperatures molt baixes el nitrat de sodi és soluble en amoníac líquid NH 3, formant NaNO 3 · 4NH 3 per sota de -42 ° C.
El NaNO 3 no és combustible, però la seva presència accelera la combustió de materials o compostos que sí que ho són. Això es deu al fet que a l'escalfar-se produeix oxigen O 2, entre d'altres gasos.
obtenció
S'obté principalment per extracció dels dipòsits minerals o mines de salnitre de Xile (pinyol o nitratita). Per a això s'utilitza salmorra i després es realitza la cristal·lització i recristal·lització per obtenir cristalls de NaNO 3 més purs.
Aquestes mines es troben principalment a Sud-amèrica al nord de Xile al desert d'Atacama. Allà es troba associat a nitrat de potassi KNO 3 ia matèria orgànica en descomposició.
Ubicació de l'desert d'Atacama a el nord de Xile, on hi ha importants dipòsits de nitrat de sodi. CIA. Font: Wikimedia Commons.
També es pot obtenir fent reaccionar àcid nítric amb carbonat de sodi Na 2 CO 3 o amb hidròxid de sodi NaOH:
2 HNO 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaNO 3 + CO 2 ↑ + H 2 O
Presència en l'organisme humà
El nitrat de sodi pot entrar a l'organisme humà a través de l'alimentació i de beure aigua que el conté.
El 60-80% de l'nitrat ingerit prové de fruites i vegetals. Una segona font són les carns curades. La indústria de la carn el fa servir per prevenir el creixement de microbis i per retenir el color.
No obstant això, una alta proporció de l'nitrat present en el cos humà prové de la seva síntesi endògena o deguda a processos dins de l'organisme.
usos
En la indústria dels aliments
S'usa com a conservant en aliments, com a agent de curat per a carns adobades i com a agent de retenció del color per a les carns. Aliments que ho poden contenir són la cansalada, les salsitxes, el pernil i alguns formatges.
Carns curades que probablement contenen nitrat de sodi. Autor: Falco. Font: Pixabay.
en fertilitzants
El nitrat de sodi s'usa en mescles fertilitzants, per fertilitzar cultius de tabac, cotó i vegetals.
Tractor fertilitzant una plantació. Autor: Franck Barske. Font: Pixabay.
Com a promotor o afavoridor de la combustió o explosió
El NaNO 3 s'usa com a oxidant en moltes aplicacions. És un sòlid ric en oxigen que facilita el procés d'encesa mitjançant la producció d'O 2.
La presència de l'NaNO 3 fa que els materials no requereixin oxigen de fonts externes per encendre doncs aquest subministra suficient O 2 com per autosostener les reaccions exotèrmiques (generadores de calor) que es produeixen durant la inflamació o explosió.
S'ha utilitzat des de fa molt temps com l'oxidant principal en materials pirotècnics (focs artificials), com a component oxidant en explosius i agents de detonació o esclat i com a agent propulsor.
Focs artificials. En la seva composició hi ha nitrat de sodi NaNO 3. Autor: WearingPlaid. Font: Pixabay.
També s'usa per millorar la combustió de maons de carbó (briquetes), per afavorir l'encesa en llumins i fins i tot per millorar les propietats combustibles de l'tabac.
Per eliminar rosegadors i altres mamífers
S'usa per a un tipus especial de pesticides. Les composicions que el contenen són fumigants pirotècnics que es col·loquen i incendien en caus alliberant dosis letals de gasos tòxics.
Per aquesta raó, s'utilitza per al control de diversos rosegadors, marmotes, coiots i zorrillos, en camps oberts, pastures, àrees no cultivades, gespes i camps de golf.
En la preparació d'altres compostos
S'usa en la manufactura d'àcid nítric HNO 3, nitrit de sodi NaNO 2, i també actua com a catalitzador en la preparació d'àcid sulfúric H 2 SO 4.
S'empra en la manufactura d'òxid nitrós N 2 O i com a agent oxidant en la manufactura de compostos farmacèutics.
En l'extracció de metalls de deixalles electrònics
Certs investigadors van trobar que el NaNO 3 facilita l'extracció no contaminant dels metalls continguts en residus d'equips electrònics (mòbils, tablets, ordinadors, etc.).
Els metalls útils que es poden extreure dels components d'aquests equips electrònics són níquel Ni, cobalt Co, manganès Mn, zinc Zn, coure Cu i alumini A l'.
L'extracció es realitza utilitzant només una solució de NaNO 3 i un polímer. I s'aconsegueix un rendiment de l'60%.
D'aquesta manera les deixalles electrònics es poden reciclar contribuint a la minimització de deixalles ia la recuperació estable dels recursos.
En investigacions sobre salut i exercici
Segons alguns estudis la ingestió de suplements de NaNO 3 o aliments que en continguin de forma natural té efectes positius cap a la salut. Alguns dels aliments rics en nitrats són la remolatxa, els espinacs i la ruca.
Entre els efectes estan el millorar el sistema cardiovascular, reduir la pressió sanguínia, millorar el flux de la sang i elevar la quantitat d'oxigen en teixits que s'estan exercitant físicament.
Això indica que podria considerar l'ús de l'NaNO 3 com una medicació de baix cost en la prevenció i tractament de pacients amb problemes de pressió sanguínia.
A més, pot servir com a ajuda efectiva i natural per augmentar la potència muscular en atletes.
En diversos usos
Cartell publicitari de el segle XX, incitant a abonar el sòl amb el nitrat de Xile. David Perez. Font: Wikimedia Commons.
S'empra com a oxidant i agent fundent en la manufactura de vidres i esmalts per ceràmica. També s'usa en ciments especials.
Serveix com a agent químic en la recuperació d'estany a partir de metall ferralla, en la coagulació de làtex, en la indústria nuclear i en el control de la corrosió en sistemes aquosos.
Riscos
Perills de la seva manipulació
Té la propietat d'accelerar la combustió de materials inflamables. Si es troba involucrat en un incendi pot ocórrer una explosió.
Quan s'exposa de forma prologada a la calor o foc pot explotar, produint-òxids de nitrogen tòxics.
Problemes relacionats amb la seva ingestió amb els aliments o aigua
El nitrat a l'ésser ingerit pot convertir-se en nitrit tant a la boca com a estómac i intestins.
El nitrit a l'reaccionar amb les amines presents en alguns aliments pot convertir-se en nitrosamines en un medi àcid com en l'estómac. Les nitrosamines són cancerígenes.
No obstant això, això no passa quan s'ingereixen fruites i vegetals que contenen nitrats de forma natural.
Segons alguns estudis la presència d'alts nivells de nitrat pot produir un trastorn sanguini que fa que l'oxigen no es pugui alliberar de forma efectiva en els teixits.
Això pot ocórrer en nadons la fórmula làctia es prepara amb aigua de pous que contenen nitrats.
També s'ha observat que els alts nivells de nitrat pot generar problemes en la gestació de nadons, causant avortaments espontanis, parts prematurs o defectes en el tub neural dels fetus.
Recentment s'ha trobat que el nitrat de sodi pot significar un risc per al desenvolupament de sistema musculoesquelètic i es veu afectada la comunicació nervi-múscul en els humans.
Nitrat de sodi en aliments
El nitrat de sodi es troba com a additiu en els cansalades i altres productes carnis. Font: cookbookman17 via Flickr (https://www.flickr.com/photos//6175755733)
El nitrat de sodi és sinònim de carns, ja que al costat de l'nitrit, s'addicionen a elles amb el propòsit de conservar-les i millorar la seva aparença i sabors. Per la seva causa, el consum excessiu de carns (perrocalientes, cansalades, pernils, peix fumat, etc.) s'ha vist embolicat en l'inquietant vincle de càncers en tot el sistema digestiu.
Si bé la relació entre carns tractades amb sals de nitrats-nitrits i el càncer no és absoluta, es recomana moderar la seva ingesta.
D'altra banda, els vegetals (pastanagues, remolatxes, raves, enciams, espinacs, etc.) són rics en NaNO 3 ja que l'han absorbit dels sòls de cultiu a causa de la seva acció fertilitzant. La ingesta d'aquests vegetals, contràriament el dels productes carnis, no se li vincula amb les malalties esmentades.
Això es deu a dos motius: la diferència en els nivells proteics de tals aliments, i la manera en com es cuinen. Les carns a l'fregir-se o escalfar-se a la flama es promou la reacció entre els nitrats-nitrits amb certs grups d'aminoàcids, per produir així nitrosoaminas: els veritables agents cancerígens.
El contingut de vitamina C, fibra i polifenols en els vegetals redueix la formació d'aquestes nitrosoaminas. És per això que el NaNO 3 per si sol no és una amenaça per a l'alimentació.
referències
- US National Library of Medicine. (2019). Sodium Nitrate. Recuperat de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Fifth Edition. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Pouretedal, HR and Ravanbod, M. (2015). Kinetic study of Mg / NaNO 3 pyrotechnic using non-isothermal TG / DSC technique. J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281-2288. Recuperat de link.springer.com.
- Jarosz, J. et al. (2016). Sodium Nitrate decreases agrin-induced acetylcholine receptor clustering. BMC Pharmacology and Toxicology (2016) 17:20. Recuperat de bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
- Cotton, F. Albert and Wilkinson, Geoffrey. (1980). Advanced Inorganic Chemistry. Fourth Edition. John Wiley & Sons.
- Prival, MJ (2003). Cancer. Carcinogens in the Food Chain. In Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (Second Edition). Recuperat de sciencedirect.com.
- Zakhodyaeva, JA et al. (2019). Complex Extraction of Metals in an Aqueous Two-Phase System Based on Poly (Ethylene Oxide) 1500 and Sodium Nitrate. Molecules 2019, 24, 4078. Recuperat de mdpi.com.
- Clements, WT et al. (2014). Nitrate Ingestió: A Review of the Health and Physical Performance Effects. Nutrients 2014, 6, 5224-5264. Recuperat de mdpi.com.