Натрий азотнокислый что это такое
Нитрат натрия (Е251)
Речь идет о добавке, консерванте, которая применяется для продления срока пригодности продукции. Доказано: вещество активно препятствует распространению и существованию бактериальных, грибковых агентов. Его по праву можно назвать химическим элементом, применяемым для приостановления созревания вин, своеобразным дезинфектантом.
Общие данные
Нитрат натрия – полноценный консервантный остаток, краситель, который активно используется в мясной продукции. Имеет вид беловатого порошка, либо прозрачных кристаллов. Отличается высокой гигроскопичностью, отсутствием аромата.
Прекрасно растворяется в водных средах, в спирте – гораздо хуже. Нередко элемент именуют натронной селитрой.
По праву нитрат натрия имеет богатую историю. Еще древние жители называли “натрон” озерную щелочь. Даже в те первобытные времена его успешно применяли как консервант для сохранности продукции.
В Европу первая партия нитрата натрия была доставлена в середине 19-го века. Поставщиком в то время выступала страна Чили. К сожалению, ожидаемого фурора не было и товар некоторое время стоял ненужным. А потом мешки просто сбросили в морскую бездну. Но совсем скоро добыча селитры превратилась в настоящую охоту за прибылью.
Структура элемента была определена Уайкоффом в начале 20-го века. С того момента любая страна могла самостоятельно создавать ценное вещество.
Синтез
Соединение получается в специальных условиях, поскольку для создания требуется ряд соответствующих реактивов и оборудования.
Вещество синтезируется при взаимодействии азотной кислоты на натрий. Е251 нередко образуют при взаимодействии пищевой соли с элементами нитрата серебра. То есть, его получают из натуральных, природных залегающих соединений путём выщелачивания либо кристаллизации. По вкусовым свойствам похож на стандартную промышленную соль.
Влияние
Организм способен переносить элемент в значительных количествах. Более того, он научился практически полностью его выводить: 6-я часть выводится с мочой, минимальная концентрация остается в слюне. Непоправимый вред несут исключительно образующиеся соединения нитритов.
При некоторых условиях усиленно образуются канцерогенные продукты – самые опасные и чрезвычайно вредные.
Важно понимать сравнительные концентрации. Количество нитратов, применяемых в качестве добавок, ничтожно малое, в сравнении с количеством элемента, попадающим вместе с неправильно удобренными растениями и водой. Но тут также все зависит от сознательности производителя. Часто в погоне за прибылью фермеры пренебрегают всеми нормативными данным. Так на прилавки попадают помидоры, сладкий перец, огурцы и другие овощи с превышенной концентрацией нитрата натрия внутри.
Превышение концентрации элемента в разы увеличивает объемы урожая. Но продукция становится настоящим ядом для всего живого.
В желудочном тракте грудничков нитраты могут частично восстанавливаться до нитритов, что объясняет увеличенную чувствительность малышей к нитратным элементам. В подобной возрастной категории соединение применять категорически запрещено.
Не рекомендуется Е251 лицам, страдающим недугами вегетососудистой системы, поражениями печеночных элементов и кишечных структур, холециститом.
Характеристика
Нитрат натрия стал незаменимым в наше время. Без него не может обойтись ни одно производство. Добавка помогает получить натуральный “розовый” цвет мясной продукции. Нитроэлементы добавляются не только в колбасную продукцию.
Чилийскую селитру (альтернативное название нитрата натрия) успешно используют в производстве копченостей, шпрот, сыров различной твердости, консервированной сельди.
Дозировка консерванта составляет 150-250 мг/кг. Мало кто знает, но элемент успешно применяется в других отраслях производства. Это незаменимое удобрение; химикат добавляется в ходе производства стекла и пиротехники. Нитратный элемент – важный компонент в металлургическом производстве, основа для ракетного топлива.
Доказано, что вещество при чрезмерном употреблении провоцирует появление структур злокачественного генеза. Е-251 дополнительно может спровоцировать аллергические реакции. В увеличенных дозировках вызывает тяжелейшее отравление.
Клиника подобного состояния:
Упаковочные особенности
Нитрат натрия обязательно фасуют исключительно во влагонепроницаемую упаковочную тару. Обычно это: мешки ламинированные, полипропиленовые, бумажные мешки без пропитки из полиэтилена, мягкие контейнеры.
Обязательно проводится соответствующая маркировка. Применяют общепринятые стандарты (наименование элемента по ГОСТу, контакты производителя, сроковые данные о годности).
Производители
Поставщиками элемента на сегодня считаются 3 компании. Первая в списке корпорация «Уралхим», владеющая невероятной базой, представительствами во многих государствах.
Вторая – структура Zouping Changshan Zefeng Fertilizer. Ее главная специализация – продукция добавочных элементов для всевозможных отраслей.
И, наконец, третья – это корпорация Qingdao Sonef Chemical Company Limited. Имидж организации подразумевает контроль качества, улучшение продукции за счет сотрудничества с всевозможными учреждениями в вопросах новейших технологий.
Консервант E251 на сегодня по праву считается распространенным, поскольку содержится везде. Исключить его пока не представляется возможным. Нитратов в колбасе и сыре сравнительно меньше, нежели в воде, овощах. Чтобы уберечь свое здоровье, достаточно исключить из своего питания жареные копчености, колбасы, сосиски, которые так богаты нитратом натрия. А также не забывать про витамины. Доказано, регулярное их потребление связывает и успешно выводит консерванты и канцерогены из организма.
Нитрат натрия ГОСТ 828-77
Содержание
Свойства
Физические свойства
Растворимость (г в 100 г) в:
Химические свойства
При нагревании более 380°С разлагается с выделением кислорода и нитрита натрия:
Может вступать в реакции обмена с солями щелочных металлов. Благодаря меньшей, по сравнению с нитратом натрия, растворимости образующихся нитратов, равновесие указанных реакций смещено вправо:
NaNO3 + KCl ⟶ KNO3 + NaCl NaNO3 + RbI ⟶ RbNO3 + NaI
Проявляет сильные окислительные свойства в твердом агрегатном состоянии и в расплавах.
В процессе разложения выделяет кислород, вследствие чего может взаимодействовать с неметаллами:
Реакция с серой проходит с большим выделением света и тепла, таким, что стеклянный сосуд, в котором проводится опыт, может лопнуть или расплавиться.
Его окислительные свойства близки к свойствам нитрата калия, поэтому он может использоваться аналогично в некоторых направлениях, например в пиротехнике.
Получение
В лаборатории нитрат натрия можно получить следующими способами:
Также вместо азотной кислоты можно использовать нитрат аммония:
Применение
Применяется как удобрение; в пищевой, стекольной, металлообрабатывающей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей для придания огню жёлтого цвета. Получается из природных залежей выщелачиванием горячей водой и кристаллизацией; абсорбцией раствором соды окислов азота; обменным разложением кальциевой или аммиачной селитры с сульфатом, хлоридом или карбонатом натрия.
Производство селитры в Чили
Нитратин – природный минерал стал особенно популярен после того как в Европе узнали о порохе и стали активно его применять в подрывных снарядах (используется как окислитель во взрывчатых веществах). Но своих промышленных запасов «Старый Свет» не имел, приходилось его экспортировать, главным образом из Индии. Потребности в минерале росли с каждым годом. Количества произведенного и экспортируемого товара катастрофически не хватало, что делало селитру дорогим товаром. Поэтому «умельцы» стали добывать вещество своими силами. В специальных камерах «селитряницах» из 6 кг «селитряной» земли получалось около 1 кг селитры. Процесс протекал 1-2 года, а объемы были незначительными. Необходимо было найти новые залежи минерала.
И их нашли. В 19 веке в пустыне Атакама в естественных условиях был разведан крупнейший до сегодняшних дней бассейн с естественными залежами природной селитры. Разведанные залежи нитратина были настолько огромны, что добыча природного минерала ведется до сих пор. В момент открытия месторождения оно достигало около 200 километров в длину и 3 километров в ширину с толщиной залегания нитрата натрия – 0.3-3 метров.
Первая партия селитры, привезенная из Чили в Европу, произошла в 1825 году. Покупателей на товар не нашлось, и вся партия была скинута «за борт».
В результате Тихоокеанской войны Чили захватило самые богатые месторождения. В 1919 году Уайкоффом была определена кристаллическая структура нитрата натрия, в ходе чего был использован метод рентгеновской кристаллографии.
Поначалу экспорт из Нового Света составлял не более тысячи тонн в год. Но с каждым годом объемы добычи увеличивались. Росли и продажи минералов. Вначале двадцатого века добыча выросла уже до нескольких сотен тысяч тонн ежегодно. Изначально объем запасов нитратинов в бассейне оценивалось в, примерно, 90 миллионов тонн. Считалось, что этого хватит на столетия использования. Но те прогнозы не предполагали такого роста населения и развития промышленности и сельского хозяйства, которое наблюдается сейчас.
Свойства
Нитронатрит – (химическая формула – NaNO3) природный минерал нитрата натрия, имеет тригональную сингонию. В основном бесцветный, прозрачный со стеклянным блеском, но при наличии в структуре примесей – может быть от терракотового до желтого и серого цвета. Растворяется в воде. На вкус – горьковато-соленный, резкий. В естественной среде может быть в виде натеков, налетов, реже сталактитов. При повышении влажности воздуха свыше 80% – слеживается. Нитрат натрия плавится при температуре 308 °C. На 380 °C начинается процесс разложения, в ходе которого начинает выделяться кислород. Азотнокислый натрий обладает свойствами сильного окислителя. Является побочным продуктом производства азотной кислоты из аммиака.
Нитрат натрия синтезируется в искусственных условиях лабораторий. Сначала добывают карбид кальция из реакции прокаливания смеси угля с известью. Карбид реагирует с атмосферным азотом в процессе нагревания до высокой температуры, в результате чего получают цианамид кальция. Последний при воздействии водяного пара выделяет аммиак. А уже из аммиака легко получают нитраты натрия.
Заводские способы получения нитрата натрия основаны на абсорбции окислов азота раствором соды, или на обменном разложении других нитратов с соединениями натрия, или на катионном обмене. В основном, в промышленности и сельском хозяйстве использует продукт искусственного синтеза.
В нашей стране производство азотнокислого натрия регламентируется гостом. Главным документом при выпуске технического азотнокислого натрия до 1980 года считался ГОСТ 828-77. Впоследствии государственные стандарты изменились с изменением самого госта, измененного на ГОСТ 4168-79. В 1994 году его действие решили продлить, и он действует до сегодняшнего дня.
Особенности применения
Польза и вред
В небольших количествах нитрат натрия вырабатывается человеческим организмом. Главное положительное влияние этого вещества – эффективность в борьбе с микроорганизмами. Собственно, небольшая его концентрация в человеческом организме относительно безвредна, а побочных эффектов нет.
Положительные качества
Нитрат натрия очень часто входит в состав фармакологических сосудорасширяющих препаратов. Сегодня ведутся широкомасштабные исследования, направленные на выявление положительного влияния небольших доз вещества на сердце и мозг. Существуют предпосылки для того, чтобы быть уверенным в более эффективном лечении болезней сердца и аневризмы мозга.
Еще нитраты натрия продуктивно лечат респираторные заболевания, так как положительно влияют на бронхи, расширяя их. Они также эффективны при запоре. Это вещество одно из немногих средств, применяемых при отравлении цианистым калием.
Отрицательные свойства
Но нитраты натрия могут наносить непоправимый вред человеку. Связано это в первую очередь с тем, что попадая в организм, в кишечнике они претерпевают определенные метаморфозы, приводящие к образованию нитритов. А уже нитриты крайне отрицательно сказываются на работе всего организма. Рассмотрим одно из множества негативных влияний – выработка гемоглобина, неспособного переносить кислород к клеткам. Такой гемоглобин отличается от обычного и даже получил собственное название: «метгемоглобин».
Помимо прочего, в процессе термообработки, нитраты образуют вредные канцерогены, способные накапливаться в организме человека и приводящие к закупорке сосудов и образованию тромбов. Канцерогены влияют и на печень и она начинает порождать «мусорные» клетки, неспособные очистить кровь.
Проблема заключается в том, что на сегодняшний день нитраты натрия используются в большинстве производимых пищевой промышленностью продуктов. В погоне за экономией и повышением эффективности производства их добавляют в состав мяса (колбас), молока (сыров), рыбы, хлебобулочных продуктов (на упаковке обычно указываться: пищевой консервант Е251) и многие другие скоропортящиеся изделия, чтобы продлить срок их годности. Далеко не факт, что каждый производитель неукоснительно соблюдает предписанные нормы и правила по дозировке потенциально опасного вещества.
В виде пищевой добавки, Е251 действует как антибактериальное средство, препятствующее росту Clostridium botulinum — возбудителя ботулизма, тяжелой пищевой интоксикации вызываемой ботулинистическим токсином и приводящего к поражению нервной системы.
В случае с изделиями из сыра добавка Е251 вообще применяется в обязательном порядке, так как вещество препятствует размножению бактерий, приводящих к потере товарного вида продукта.
В целом, можно отметить, что основное влияние большая концентрация нитрата натрия оказывает на:
Повышенное содержание этого вещества в организме может приводить к аллергическим реакциям и симптомам острого отравления.
Ограничения при использовании
Из-за токсичности данного вещества, его плотно исследовали во Всемирной организации здравоохранения. В ходе многочисленных лабораторных испытаний, выяснилось, что чрезмерные дозировки консерванта нитрат натрия, поступающего в организм при питании не просто опасны для живых существ, а способны приводить к смерти от отравления.
Так, более половины лабораторных крыс погибли при введении в их организм нитрата натрия в концентрации более 180 мг на килограмм веса. В результате долгих испытаний была выявлена допустимо предельная масса вещества, не наносящая вреда живым существам: не более 3.7 мг на каждый килограмм веса. Речь идет о суточной дозе потребления.
В ходе тех же экспериментов выяснилась еще одна опасная особенность нитрата натрия. При термообработке более 120 °C, он начинает выделять вредные канцерогены. Следовательно, помимо токсичности, вещество может вызывать опасные заболевания кровеносной системы и сердца.
Поведение в почве
При внесении в почву азотнокислого натрия нужно учитывать несколько особенностей:
Влияние на сельскохозяйственные культуры
Больше всего аккумулируют в своих плодах нитраты, поступающие из почвы – корнеплоды и зелень. Поэтому определить достаточную дозировку подчас довольно сложно. Слишком небольшое внесение удобрений никак не скажется на урожае, а полезные вещества быстро вымоются из грунта. Слишком же большая норма может в дальнейшем нанести вред человеку.
При удобрении нитратами нужно старательно соблюдать рекомендации производителя и не превышать нормы внесения.
Содержание:
Свойства химического удобрения
Химическая формула чилийской селитры — NaNO3, вещество синтезируется путем взаимодействия оксида натрия с азотной кислотой, а также другими способами. Цвет кристаллов, напоминающих соль, прозрачный или серо-желтый. Вкус солено-горький. Кристаллы хорошо растворяются в воде. Азотнокислый натрий используется в производстве стекла и каучука, лакокрасочных материалов, ракетного топлива, пиротехники, а также с целью увеличения срока хранения пищевой продукции. В аграрной сфере натриевую селитру применяют как универсальное удобрение для всех культур.
Меры безопасности для применения натриевой селитры
Удобрение поставляет растениям натрий и азот в наиболее удобной форме. Широко применяется на кислых грунтах параллельно с калийными и фосфорными водорастворимыми составами. При работе с натриевой селитрой учитывают, что это химической вещество относиться к третьему классe опасности, а значит, понадобятся респиратор, средства защиты для рук и глаз, специальная обувь и одежда. Попадание химиката на кожу вызывает ожог, а вдыхание приводит к отравлению.
При нагревании азотнокислого натрия есть риск воспламенения и взрыва вещества, поэтому место его хранения отделяют от горючих материалов, а упаковку с удобрением плотно закрывают. Для хранения выбирают сухое помещение, а мешки с селитрой складируют на поддонах.
Отравление нитратом натрия случается при игнорировании техники безопасности и несоблюдении рекомендованных дозировок и сопровождается следующей симптоматикой:
При выявлении перечисленных выше симптомы вызывают скорую помощь, а пострадавшего отпаивают водой и молоком до приезда врачей.
Способы и особенности внесения удобрения в почву
Учитывая токсичность натриевой селитры, требуется точно соблюдать дозировки и рекомендации по применению. Нельзя использовать удобрение в парниках и теплицах, смешивать с суперфосфатом и применять на солончаковых и засоленных почвах.
Внесение удобрения допускается на любом из этапов вегетации растений:
Осенью не рекомендуют применять азотнокислый натрий, поскольку во время весеннего таяния снега весь азот будет вымыт из почвы.
Перед применением удобрения нужно учесть, что регулярное его внесение в дерново-подзолистый грунт нейтрализует pH-баланс, а в легких с низкой буферностью почвах снижает кислотность.
Ожидаемая польза и вред
Азот, содержащийся в удобрении, входит в состав хлорофилла. Последний насыщает клетки растительных организмов солнечной энергией (фотосинтез), что стимулирует рост листвы и побегов. Натрий помогает перемещению полезных веществ сквозь клеточные мембраны, регулирует движение углеводов к корневой системе, вследствие чего последние становятся сладкими и крахмалистыми.
Потенциальный вред от нитратных добавок связан с тем, что не все растения и культуры восприимчивы к натрию. Ввиду этого в почве и урожае скапливается избыточное количество нитратов. Кроме того, при несоблюдении сроков внесения и дозировки из-за присутствующего в натриевой селитре азота растения буйно наращивают зеленую массу в ущерб плодоношению.
Влияние на конкретные сельскохозяйственные культуры
Влияние на почву и культуры натриевой селитры определяется свойствами нитрат-иона NO3–. Главное условие грамотного применения — вносить азотное удобрение после установления теплой погоды, когда культуры проснулись либо проросли. Нитрат-ионы образуют прочную связь только биогенным путем, а свободные мигрируют в почве с последующим вымыванием.
В состав натриевой селитры входит около 17 % азота и примерно 26 % натрия, в малых объемах содержатся бор и марганец, молибден и цинк. Из-за невысокого содержания азота использовать на участке чилийскую селитру рекомендуется только в случае выращивания культур, которым «нравится» натрий. Это растения, которые не так чувствительны к избытку веществ, способны вывести лишний натрий из грунта и не склонны накапливать его в плодах. С учетом эффективности к таким культурам относятся:
Луковичные, зелень и картофель способны аккумулировать нитраты в плодах. Учитывая, что сложно определить характер миграции нитрат-ионов на небольших участках, сложно избежать передозировки нитратами. При этом при снижении дозировки культуры могут испытывать дефицит питания. Поэтому опытные аграрии рекомендуют выращивать на участке, удобренном чилийской селитрой, луковичные цветы или корнеплоды. Применяют селитру в таком случае по типовой схеме внесения азотсодержащих удобрений.
Таким образом, натриевую селитру не считают популярным удобрением из группы азотсодержащих составов, поскольку высок риск переизбытка нитратов в сельскохозяйственной продукции. Однако полностью отказываться от селитры тоже не стоит — она способна улучшить вкус томатов и корнеплодов, а на кислых почвах просто незаменима в качестве регулятора кислотности. До применения удобрения стоит узнать больше нюансов, ознакомиться с советами опытных агрохимиков и садоводов.
Натрий азотнокислый технический: свойства, получение, сравнение с калиевой селитрой
До сих пор не существует общепризнанного объяснения происхождения чилийской селитры. Еще в XIX веке начали разрабатываться ее крупнейшие природные месторождения – огромные пространства, на которых никогда не было дождей: например, в чилийской пустыне Атакама. По химическому составу они представляли собой нитрат натрия с примесями хлорида и сульфата натрия, песка и глины.
Уже в XX веке экспорт продукта исчислялся миллионами тонн, из-за чего его запасы неумолимо истощались, а потребность в нитратах, напротив, стремительно возрастала. В настоящее время производители применяют несколько способов получения натрия азотнокислого в промышленности. Также его синтезируют в лабораториях, например, из аммиака: сначала получают карбид кальция путем прокаливания смеси извести и угля, нагревают до высоких температур, в результате чего образуется цианамид кальция, который под воздействием водяного пара выделяет аммиак.
Натриевую селитру можно сделать и своими руками: для этого нужно смешать концентрированный раствор аммиачной селитры с пищевой содой (NaHCO₃) и нагреть до 70°С, постоянно помешивая. Химическую реакцию необходимо проводить под лабораторной вытяжкой или на открытом воздухе, а ни в коем случае не в домашних условиях, так как она сопровождается выделением аммиака, обладающего удушливым резким запахом. Для большей наглядности данного процесса рекомендуем посмотреть видео.
Натриевая, калиевая селитра: свойства и сравнение
Требования безопасности
Натрий и калий азотнокислый технический по ГОСТ являются трудногорючими и пожароопасными веществами. Они имеют третий класс опасности по степени воздействия на организм человека. При работе с ними рекомендуется использовать плотные резиновые перчатки, а после внесения тщательно вымыть руки.