Struttura, proprietà, usi, rischi del nitrato di sodio (NaNO3)

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Abraham McLaughlin
Struttura, proprietà, usi, rischi del nitrato di sodio (NaNO3)

Il nitrato di sodio è un solido inorganico cristallino formato da uno ione sodio Na+ e uno ione nitrato NO3-. La sua formula chimica è NaNO3. In natura si trova come il minerale nitratina o nitratite, che si trova in abbondanza nel deserto di Atacama in Cile, motivo per cui questo minerale è anche chiamato salnitro cileno o caliche.

Il nitrato di sodio è un solido non combustibile ma può accelerare l'ossidazione o la combustione di materiali infiammabili. Per questo motivo è ampiamente utilizzato in fuochi d'artificio, esplosivi, fiammiferi, mattoni di carbone e alcuni tipi di pesticidi, per uccidere roditori e altri piccoli mammiferi..

Nitratina o nitratite, minerale di nitrato di sodio NaNO3. John Sobolewski (JSS) [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

La capacità di favorire la combustione o l'accensione di altri materiali significa che deve essere maneggiato con grande cautela. Se esposto a fiamme o fuoco può esplodere. Nonostante questo il NaNO3 Viene utilizzato nell'industria alimentare in quanto ha proprietà conservanti, soprattutto per le carni e alcuni tipi di formaggi..

Tuttavia, la sua ingestione in eccesso può causare problemi di salute, soprattutto nelle donne in gravidanza, neonati e bambini. Trasformandosi in nitriti nel sistema digerente, può causare alcune malattie.

Indice articolo

  • 1 Struttura chimica
  • 2 Nomenclatura
  • 3 Proprietà
    • 3.1 Stato fisico
    • 3.2 Peso molecolare
    • 3.3 Punto di fusione
    • 3.4 Punto di ebollizione
    • 3.5 Densità
    • 3.6 Solubilità
    • 3,7 pH
    • 3.8 Altre proprietà
  • 4 Ottenimento
    • 4.1 Presenza nel corpo umano
  • 5 Usi
    • 5.1 Nell'industria alimentare
    • 5.2 Nei fertilizzanti
    • 5.3 Come promotore o facilitatore di combustione o esplosione
    • 5.4 Per eliminare roditori e altri mammiferi
    • 5.5 Nella preparazione di altri composti
    • 5.6 Nell'estrazione di metalli da rifiuti elettronici
    • 5.7 Nella ricerca sulla salute e sull'esercizio fisico
    • 5.8 In vari usi
  • 6 Rischi
    • 6.1 Pericoli di manipolazione
    • 6.2 Problemi legati alla sua ingestione con cibo o acqua
  • 7 Nitrato di sodio negli alimenti
  • 8 Riferimenti

Struttura chimica

Cella unitaria romboedrica di NaNO3. Fonte: Benjah-bmm27 [dominio pubblico]

Il nitrato di sodio è costituito da un catione di sodio Na+ e un anione nitrato NO3-.

NaNO nitrato di sodio3. Ccroberts [dominio pubblico]. Fonte: Wikimedia Commons.

Nell'anione nitrato NO3- l'azoto N ha una valenza di +5 e l'ossigeno una valenza di -2. Per questo motivo l'anione nitrato ha una carica negativa..

Struttura di Lewis dello ione nitrato. Tem5psu [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Anione NO3- ha una struttura piatta e simmetrica, in cui i tre ossigeni distribuiscono la carica negativa in modo uguale o uniforme.

Nello ione nitrato, la carica negativa è distribuita equamente tra i tre atomi di ossigeno. Benjah-bmm27 [Dominio pubblico]. Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

-Nitrato di sodio

-Nitrato di sodio

-Salnitro di sodio (dall'inglese salnitro di sodio)

-Nitro soda (dall'inglese nitro di soda)

-Salnitro del Cile

-Nitrato dal Cile

-Nitratina

-Nitratite

-Caliche

Proprietà

Cristalli romboedrici di nitrato di sodio ottenuti da una sua soluzione sovrasatura. Fonte: Vadim Sedov [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)]

Stato fisico

Cristalli da incolori a bianchi solidi, trigonali o romboedrici.

Peso molecolare

84,995 g / mol

Punto di fusione

308 ºC

Punto di ebollizione

380 ºC (si decompone).

Densità

2.257 g / cm3 a 20 ºC.

Solubilità

Solubile in acqua: 91,2 g / 100 g di acqua a 25 ºC o 1 g in 1,1 mL di acqua. Leggermente solubile in etanolo e metanolo.

pH

Le soluzioni di nitrato di sodio sono neutre, cioè né acide né basiche, quindi il loro pH è 7.

Altre proprietà

È un solido igroscopico, cioè assorbe l'acqua dall'ambiente.

NaNO nitrato di sodio3 solido. Ondřej Mangl [Dominio pubblico]. Fonte: Wikimedia Commons.

La sua dissoluzione in acqua fa raffreddare la soluzione, quindi si dice che questo processo di dissoluzione sia endotermico, ovvero quando si dissolve assorbe calore dall'ambiente ed è per questo che la soluzione si raffredda.

A temperature molto basse il nitrato di sodio è solubile in ammoniaca liquida NH3, formando NaNO34NH3 inferiore a -42 ºC.

Nano3 Non è combustibile, ma la sua presenza accelera la combustione di materiali o composti che lo sono. Questo perché quando riscaldato produce ossigeno ODue, tra gli altri gas.

Ottenere

Si ottiene principalmente per estrazione da giacimenti minerari o miniere di salnitro in Cile (caliche o nitratite). Per questo, viene utilizzata la salamoia e quindi viene eseguita la cristallizzazione e la ricristallizzazione per ottenere cristalli di NaNO.3 più puro.

Queste miniere si trovano principalmente in Sud America, nel nord del Cile, nel deserto di Atacama. Lì è associato al nitrato di potassio KNO3 e decomposizione della materia organica.

Posizione del deserto di Atacama nel nord del Cile, dove sono presenti depositi significativi di nitrato di sodio. CIA [dominio pubblico]. Fonte: Wikimedia Commons.

Può anche essere ottenuto facendo reagire acido nitrico con carbonato di sodio NaDueCO3 o con idrossido di sodio NaOH:

2 HNO3 + N / ADueCO3 → 2 NaNO3 + CODue↑ + HDueO

Presenza nell'organismo umano

Il nitrato di sodio può entrare nel corpo umano attraverso il cibo e l'acqua potabile che lo contiene..

Il 60-80% dei nitrati ingeriti proviene da frutta e verdura. Una seconda fonte sono i salumi. Viene utilizzato dall'industria della carne per prevenire la crescita di microbi e per mantenere il colore.

Tuttavia, un'elevata percentuale di nitrati presenti nel corpo umano proviene dalla sua sintesi endogena o da processi all'interno del corpo..

Applicazioni

Nell'industria alimentare

È usato come conservante negli alimenti, come agente di stagionatura per carni in salamoia e come agente di ritenzione del colore per le carni. Gli alimenti che possono contenerlo sono pancetta, salsicce, prosciutto e alcuni formaggi.

Salumi che probabilmente contengono nitrato di sodio. Autore: Falco. Fonte: Pixabay.

Nei fertilizzanti

Il nitrato di sodio viene utilizzato nelle miscele di fertilizzanti, per fertilizzare le colture di tabacco, cotone e ortaggi.

Trattore che concima una piantagione. Autore: Franck Barske. Fonte: Pixabay.

Come promotore o promotore di combustione o esplosione

Nano3 è usato come ossidante in molte applicazioni. È un solido ricco di ossigeno che facilita il processo di accensione producendo ODue.

La presenza di NaNO3 rende i materiali non richiedono ossigeno da fonti esterne per accendersi poiché fornisce abbastanza ODue per quanto riguarda le reazioni esotermiche (che generano calore) che si autosostengono durante l'accensione o l'esplosione.

È stato a lungo utilizzato come ossidante principale nei materiali pirotecnici (fuochi d'artificio), come componente ossidante negli esplosivi e negli agenti di detonazione o esplosione e come propellente.

Fuochi d'artificio. Nella sua composizione c'è il nitrato di sodio NaNO3. Autore: WearingPlaid. Fonte: Pixabay.

Viene anche utilizzato per migliorare la combustione dei mattoni di carbone (bricchetti), per favorire l'accensione dei fiammiferi e anche per migliorare le proprietà combustibili del tabacco..

Per eliminare roditori e altri mammiferi

È usato per un tipo speciale di pesticida. Le composizioni che lo contengono sono fumiganti pirotecnici che vengono posti e incendiati nelle tane, rilasciando dosi letali di gas tossici.

Per questo viene utilizzato per il controllo di vari roditori, marmotte, coyote e moffette, in pieno campo, prati, incolti, prati e campi da golf..

Nella preparazione di altri composti

Utilizzato nella produzione di acido nitrico HNO3, nitrito di sodio NaNODue, e funge anche da catalizzatore nella preparazione dell'acido solforico HDueSW4.

È utilizzato nella produzione di protossido di azoto NDueOppure e come agente ossidante nella produzione di composti farmaceutici.

Nell'estrazione di metalli dai rifiuti elettronici

Alcuni ricercatori hanno scoperto che NaNO3 facilita l'estrazione non inquinante dei metalli contenuti nei rifiuti di apparecchiature elettroniche (cellulari, tablet, computer, ecc.).

Metalli utili che possono essere estratti dai componenti di queste apparecchiature elettroniche sono Nickel Ni, Cobalto Co, Manganese Mn, Zinco Zn, Rame Cu e Alluminio Al.

L'estrazione viene eseguita utilizzando solo una soluzione NaNO3 e un polimero. E si ottiene una resa del 60%.

In questo modo, i rifiuti elettronici possono essere riciclati, contribuendo alla minimizzazione dei rifiuti e al recupero stabile delle risorse..

Nella ricerca sulla salute e sull'esercizio fisico

Secondo alcuni studi l'ingestione di integratori NaNO3 o gli alimenti che lo contengono naturalmente hanno effetti positivi sulla salute. Alcuni degli alimenti ricchi di nitrati sono barbabietole, spinaci e rucola.

Gli effetti includono il miglioramento del sistema cardiovascolare, l'abbassamento della pressione sanguigna, il miglioramento del flusso sanguigno e l'aumento della quantità di ossigeno nei tessuti che si stanno esercitando fisicamente..

Ciò indica che potrebbe essere preso in considerazione l'uso di NaNO.3 come farmaco a basso costo nella prevenzione e nel trattamento di pazienti con problemi di pressione sanguigna.

Inoltre, può servire come un aiuto efficace e naturale per aumentare la potenza muscolare negli atleti.

In vari usi

Manifesto pubblicitario del XX secolo, che incita a concimare il suolo con nitrati provenienti dal Cile. David Perez [dominio pubblico]. Fonte: Wikimedia Commons.

È usato come agente ossidante e fondente nella produzione di smalti per vetro e ceramica. Viene anche utilizzato in cementi speciali.

Serve come agente chimico nel recupero dello stagno da rottami metallici, nella coagulazione del lattice, nell'industria nucleare e nel controllo della corrosione nei sistemi acquosi.

Rischi

Pericoli di manipolazione

Ha la proprietà di accelerare la combustione di materiali infiammabili. Se si è coinvolti in un incendio, potrebbe verificarsi un'esplosione.

Se esposto al calore o al fuoco per periodi prolungati, può esplodere, producendo ossidi di azoto tossici..

Problemi legati alla sua ingestione con cibo o acqua

I nitrati se ingeriti possono diventare nitriti sia nella bocca che nello stomaco e nell'intestino..

I nitriti, quando reagiscono con le ammine presenti in alcuni alimenti, possono diventare nitrosammine in un ambiente acido come nello stomaco. Le nitrosammine sono cancerogene.

Tuttavia, questo non si verifica quando frutta e verdura che contengono nitrati vengono consumate naturalmente..

Secondo alcuni studi, la presenza di alti livelli di nitrati può produrre una malattia del sangue che fa sì che l'ossigeno non possa essere rilasciato efficacemente nei tessuti.

Ciò può verificarsi nei bambini la cui formula di latte è composta da acqua di pozzo che contiene nitrati..

È stato anche osservato che alti livelli di nitrati possono causare problemi nella gestazione dei bambini, provocando aborti spontanei, nascite premature o difetti nel tubo neurale del feto.

Recentemente è stato scoperto che il nitrato di sodio può rappresentare un rischio per lo sviluppo del sistema muscolo-scheletrico e la comunicazione nervo-muscolo è influenzata nell'uomo.

Nitrato di sodio negli alimenti

Il nitrato di sodio si trova come additivo nella pancetta e in altri prodotti a base di carne. Fonte: cookbookman17 tramite Flickr (https://www.flickr.com/photos/[email protected] / 6175755733)

Il nitrato di sodio è sinonimo di carni, perché insieme al nitrito, vengono aggiunte ad esse per conservarle e migliorarne l'aspetto e i sapori. Per la sua causa, il consumo eccessivo di carni (hot dog, pancetta, prosciutto, pesce affumicato, ecc.) È stato coinvolto nel collegamento disturbante dei tumori in tutto il sistema digerente.

Sebbene la relazione tra le carni trattate con sali di nitrato-nitrito e il cancro non sia assoluta, si consiglia di moderarne l'assunzione.

Le verdure invece (carote, barbabietole, ravanelli, lattuga, spinaci, ecc.) Sono ricche di NaNO3 poiché lo hanno assorbito dai terreni delle colture per la sua azione fertilizzante. L'assunzione di queste verdure, contrariamente ai prodotti a base di carne, non è legata alle suddette malattie.

Ciò è dovuto a due ragioni: la differenza nei livelli proteici di tali alimenti e il modo in cui vengono cotti. Quando le carni vengono fritte o riscaldate alla fiamma, viene promossa la reazione tra nitrati-nitriti con alcuni gruppi di amminoacidi, per produrre così le nitrosoamine: i veri cancerogeni.

Il contenuto di vitamina C, fibre e polifenoli nelle verdure riduce la formazione di queste nitrosoammine. Ecco perché NaNO3 da solo non è una minaccia per il cibo.

Riferimenti

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  8. Clements, W.T. et al. (2014). Ingestione di nitrati: una revisione degli effetti sulla salute e sulle prestazioni fisiche. Nutrienti 2014, 6, 5224-5264. Recuperato da mdpi.com.

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