Пользовательский поиск

Нитраты натрия, калия и другие - измерение и определение

Нитрат-ион – это полиатомный ион с молекулярной формулой NO3и молекулярной массой 62.0049 г/моль.

Продолжение ниже

Спаси себя от «химии»

Выращенные на скорую руку в тепличных условиях растения богаты на нитраты. Чтобы не попасть в ряды жертв нитратной атаки, важно придерживаться нескольких несложных правил. Выращенные на скорую руку в тепличных ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Структура нитрата

Нитрат-ион – это сопряженное основание с азотной кислотой, которое состоит из одного атома азота и трех атомов кислорода с одинаковыми связями, являя собой молекулу треугольной геометрии. Степень окисления Нитрат-иона -1, поскольку каждый из трех атомов кислорода имеет степень окисления -2, а атом нитрогена +1.

Такую структуру часто используют как пример резонанса. Также как изоэлектронный карбонат-ион, нитрат-ион можно изобразить в виде резонансных структур.

Свойства нитратов

Почти все неорганические нитратные соли растворяются в воде при нормальных условиях, типичным примером неорганической нитратной соли является нитрат калия (калиевая селитра).

В органической химии, нитраты (не путать с нитросоединениями и нитритами) – это довольно редкая функциональная группа с химической формулой RONO2, где R обозначает любые органические остатки. Это эфиры азотной кислоты и спирты, которые реагируют с нитроксилами. Примерами являются метилнитраты, которые образуются при реакции метанола с азотной кислотой, нитраты винной кислоты, а также нитроглицерин (название ошибочное, так как это соединение органического нитрата, а не нитросоединение).

Также как органические нитросоединения, органические и неорганические нитраты можно использовать как пиротехнику или взрывчатку. В таком случае, термическое разложение нитратов производит двухатомный газ азота N2 и значительное количество химической энергии, связанной с высокопрочными связями молекулярного азота. Окисление нитратов также является важным процессом выделения энергии.

Распространение

В природных условиях нитраты можно найти в крупных залежах, в частности в залежах чилийской селитры, огромном источнике нитрата натрия.

Нитриты продуцируются отдельными видами клубеньковых бактерий, а нитратные соединения, необходимые для изготовления пороха, при отсутствии источников неорганического азота, получали путем брожения, используя мочу и навоз.

Применение нитратов

Нитраты используют в основном как удобрения в сельском хозяйстве, так как они высоко растворимы и способны разлагаться биологическим путем. Основными нитратами являются соли аммония, натрия, калия и кальция. С этой целью ежегодно производят 700 тыс. тонн нитратов.

Другие применения

Еще одно применение нитратов в качестве окислителей, особенно при изготовлении взрывных веществ, заключается в быстром окислении углеродных соединений, которые освобождают большой объем тепловой энергии. Для того чтобы убрать пузырьки воздуха с расплавленного стекла или керамики используют нитрат натрия. Смесь солевых расплавов укрепляет некоторые металлы.

Измерение

Свободные нитрат-ионы в растворах можно определить с помощью ионоселективных электродов нитрат-ионов. Такие же электроды используют для измерения pH, частично такие реакции описывает уравнение Нернста.

Токсичность нитратов

Интоксикация

Нитратная интоксикация возникает при кишечно-печеночном метаболизме, когда нитраты превращаются в нитриты, которые играют роль запускного механизма. Нитриты окисляют атомы железа в гемоглобине от двухвалентного (2+) к трехвалентному (3+), что отнимает у него возможность транспортировать кислород к клеткам. Этот процесс может привести к общей нехватке кислорода в ткани органов и опасным последствиям, таким как метгемоглобинемия. Не смотря на то, что в животных нитриты превращаются в аммиак, если поглощать большое количество нитритов, со временем они погибают от нехватки кислорода.

Влияние нитратов на здоровье человека

Человек также является объектом токсичности нитратов. У младенцев особенно высокий риск возникновения метгемоглобинемии, так как метаболизм нитратов увеличивает концентрацию триглицеридов намного выше, чем на других стадиях развития. Новорожденных с метгемоглобинемией еще называют “синюшным ребенком”. Несмотря на то, что еще недавно нитраты в питьевой воде считались способствующим фактором заболевания, современные научные исследования вызывают значительные сомнения в том, существует ли причинная связь. Синдром “голубого ребенка” сейчас рассматривают как результат нескольких факторов, которые могут вызывать расстройства желудка, например диарею, непереносимость пищевого белка, отравление тяжелыми металлами и т.д., где нитраты практически не играют роли. Как один из факторов токсикоза, чаще всего ребенок может поглощать нитраты с питьевой водой, в которой уровень нитратов повышен. Однако воздействие нитратов также проявляется при потреблении пищи с высокой концентрацией нитратов, например овощей. Латук может иметь повышенное содержание нитратов в некоторых условиях роста, например при уменьшенном освещении, нехватке необходимых микроудобрений, содержащих молибден (Mo) и железо (Fe) или в связи с пониженной ассимиляцией растения. Высокий уровень нитратов в удобрениях также увеличивает их высокую концентрацию в урожае.

Некоторые люди могут быть более восприимчивыми к влиянию нитратов, чем другие. Дефицит ферментов метгемоглобинредуктазы можно наблюдать у некоторых людей как результат неких врожденных мутаций. У этих людей процесс восстановления метгемоглобина происходит не так быстро, как в людей с нормальной выработкой ферментов, что приводит к повышенному уровню циркуляции метгемоглобина (то есть кровь не насыщается кислородом). Люди с пониженной кислотностью желудка (в том числе некоторые вегетарианцы и последователи строгого вегетарианства) также находятся в группе риска. Потребление зеленолистных овощей в большом количестве, что предусматривает вегетарианская диета, может повысить концентрацию нитратов в организме. Различные заболевания, включая пищевую аллергию, астму, гепатит или камни в желчном пузыре могут быть связаны с пониженной кислотностью желудка, по этому люди с такими заболеваниями тоже подвергаются риску.

Метгемоглобинемия лечится метиленовой синькой, которая превращает трехвалентное железо (3+) в двухвалентное (2+) в пораженных клетках крови.

Загрязнение воды

В пресных водах или эстуарийных системах ближе к берегу, уровень загрязнения нитратами может увеличиваться и вызывать гибель рыбы. Не смотря на то, что нитраты менее токсичны, чем аммиак, превышение концентрации нитратов более чем 30 мг/м3 может препятствовать развитию, ослаблять иммунную систему и вызывать стресс в некоторых водных организмов. Тем не менее, учитывая проблематику принятого Протокола по исследованиям актуального загрязнения нитратами, вопрос о степени загрязнения нитратами остался главной темой недавних дискуссий.

В большинстве случаев повышения концентрации нитратов среди водной экосистемы, первоисточником загрязнения являются дренажные системы сельскохозяйственных или озелененных территорий, которые получают повышенную дозу нитратных удобрений. Этот процесс называется эвтрофикацией и приводит к развитию водорослей. Такой бурный рост водорослей ведет не только к уменьшенному содержанию кислорода и образованию мертвых зон в океане, но и к другим изменениям экосистемы, превышая популяцию отдельных видов над другими. Поскольку нитраты являются частью общей минерализации, этот показатель редко используют для определения качества воды.

Образование нитратов также может стать побочным эффектом септических систем. Если точнее, нитраты появляются природным путем в результате распада или разложения человеческих или животных отходов. Качество воды также зависит от запасов подземных вод с большим количеством септических систем в районе водораздела. Септики вымывают сток в подземные воды или водоносные коллекторы и снабжают водой соседние объекты. Поэтому озера, которые питают подводные источники, подвергаются процессу нитрификации.

Если уровень нитратов в питьевой воде превышает установленную норму, это представляет серьезную угрозу для маленьких детей. Чрезмерное количество нитратов может спровоцировать синдром “голубого ребенка” и если заболевание не лечить, последствия могут быть фатальными. Кипячение воды, загрязненной нитратами еще больше увеличивает их концентрацию и риск заболевания.

Отравление скота нитратами

Беспокоиться по поводу отравления нитратами в первую очередь нужно фермерам, которые занимаются рогатым скотом, а также жвачными животными. Нитраты являются естественными компонентами любого растения в процессе роста, но когда что-то мешает его развитию, корни растения будут продолжать впитывать в себя нитраты с грунтов, и если не возобновить рост – накопление нитратов в растении неизбежно. Таким образом, если растения аккумулируют в себе нитраты при особых обстоятельствах, во время урожая мы получаем продукты с повышенным содержанием нитратов. К факторам, которые провоцируют накопление нитратов в растениях, относят мороз, град, засуха, суховеи, пестициды, гербициды и другие окружающие условия, которые могут замедлять рост растения.

Симптомы отравления нитратами включают учащенное сердцебиение и дыхание, в некоторых случаях кожа может стать синего или коричневого цвета. Корм проверяют на нитраты и проводят лечение, которое заключается в потреблении дополнительного или заменяющего корма с пониженной концентрацией нитратов. Безопасный уровень нитратов для скота:

Категория

%NO3

%NO3-N

%KNO3

Результат

1

<0,5

<0,12

<0,81

Безопасно для крупного рогатого скота и овец.

2

0,5-1,0

0,12-0,23

0,81-1,63

Отравление может протекать бессимптомно в жеребых кобыл, овец и крупного рогатого скота.

3

1,0

0,23

1,63

Отравление нитратами может провоцировать падеж скота и выкидыши крупного рогатого скота и овец.

4

<1,23

<0,28

<2,00

Максимально безопасная доза для лошадей. Не давайте грубых кормов с повышенной концентрацией нитратов жеребым кобылам.

Показатели основаны на сухом веществе.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


Мне нравится0
Гость
)))
Имя Цитировать Мне нравится0
 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".