Kaliumnitriitti (KNO2) Ominaisuudet, käyttö ja vaarat
kaliumnitriitti Se on kiteistä valkoista väriä. Sen kemiallinen kaava on KNO2 ja Sillä on ioninen sidos kaliumin ja yhden nitriittioksidien välillä. Nitriitit ovat yleensä luonnollisesti maaperässä, vedessä, eläin- ja kasvikudoksissa ja lannoitteissa.
Ruotsin kemisti Carl Wilhelm Scheele sai ensin kaliumnitraatin, kun hän työskenteli apteekin laboratoriossa Köpinin kylässä. Hän kuumensi kaliumnitraattia punaiseksi kuumaksi puolen tunnin ajan, kunnes hän sai sen, mitä hän tunnisti uutena suolana.
Kaksi suolaa, nitraatti ja nitriitti, karakterisoitiin ranskalaisella kemialla Eugène-Melchior Péligotilla ja reaktio muodostettiin seuraavasti:
Tätä prosessia käytetään edelleen nykyään sen valmistuksessa. Kaliumnitriitti saadaan kaliumnitraatin vähentämisestä. Nitriittien tuotanto tapahtuu typpioksidien absorptiolla kaliumhydroksidin tai kaliumkarbonaatin liuoksissa.
Sitä ei kuitenkaan tehdä suuressa mittakaavassa näiden emästen korkeiden kustannusten vuoksi, ja lisäksi kaliumnitriitin suuri liukoisuus veteen vaikeuttaa talteenottoa. (Kalium-nitriitti, sf.)
indeksi
- 1 Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
- 2 Reaktiivisuus ja vaarat
- 2.1 Mahdolliset räjähdykset
- 2.2 Vaarallinen iholle
- 2.3 Hengityselinten vaarat
- 2.4 Sydän- ja verisuonitilat
- 2.5 Muu
- 3 Käsittely ja varastointi
- 4 Lääketieteellinen käyttö
- 5 Muut käyttötarkoitukset
- 6 Biokemia
- 7 Viitteet
Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Kaliumnitriitti on kiteinen kiinteä aine huoneenlämpötilassa, kellertävän valkoinen. Sen moolimassa on 85,1 g / mol ja sen tiheys on 1,915 g / ml.
Sen sulamispiste on 441 astetta ja se alkaa hajota 350 ° C: ssa. Sen kiehumispiste on 537 astetta, jossa se räjähtää.
Kaliumnitriitti liukenee hyvin veteen. Se voi liuottaa 281 g 100 ml: aan vettä 0 ° C: n lämpötilassa, 413 g 100 ml: ssa vettä 100 ° C: ssa.
Sen liukoisuus huoneenlämpötilassa on 312 g 100 ml: ssa vettä. Se on myös hyvin liukoinen ammoniakkiin ja liukenee kuumaan alkoholiin.
Reaktiivisuus ja vaarat
Mahdolliset räjähdykset
Kaliumnitriitti on voimakas hapettava aine, joka voi nopeuttaa muiden palamista, kun tulipalo on mukana. Voi reagoida räjähdysmäisesti kosketuksissa fosforin, tina (II) kloridin tai muiden vahvojen pelkistävien aineiden kanssa.
Saastuminen ammoniumyhdisteillä voi aiheuttaa spontaanin hajoamisen. Tuloksena oleva lämpö voi sytyttää palavan materiaalin, joka on läsnä.
Reagoi happojen kanssa muodostaen typpidioksidin myrkyllisiä kaasuja. Nestemäisen ammoniakin kanssa sekoitettuna se muodostaa dikaliumnitriitin, joka on hyvin reaktiivinen ja räjähtävä. Kun sulatetaan ammoniumsuoloilla, syntyy väkivaltaisia räjähdyksiä.
Se voi aiheuttaa räjähdyksiä, jos se sekoitetaan kaliumsyanidiin. Kun sulaa kaliumnitraattia lisätään pieniä määriä ammoniumsulfaattia, tapahtuu voimakas reaktio, johon liittyy liekki (kaliumnitriitti, 2016).
Iholle vaarallinen
Kaliumnitraatti on erittäin vaarallinen, jos se joutuu iholle, silmiin, nielemisen tai hengittämisen kanssa. Vahingon vakavuus riippuu yhteyden kestosta.
Ihokosketus voi aiheuttaa ärsytystä, tulehdusta ja hankausta. (käyttöturvallisuustiedote kaliumnitraatti, 2013).
Hengityselinten vaarat
Kaliumnitraatti voi vaikuttaa hengittämiseen. Pölyn hengittäminen voi ärsyttää kurkua, nenää ja keuhkoja, mikä aiheuttaa yskää ja limaa.
Suuremmat altistukset voivat aiheuttaa keuhkopöhön, joka voi lopulta johtaa kuolemaan (Pohanish, 2012).
Sydän- ja verisuonitilat
Korkeat kaliumnitraatin tasot voivat vaikuttaa verisuonijärjestelmään ja häiritä veren kykyä kuljettaa happea (metemoglobinemia), joka aiheuttaa päänsärkyä, heikkoutta, huimausta ja sinisen värin ja syanoosin tunnettua värinmuutosta..
Suuremmat annokset voivat aiheuttaa hengityselinten ongelmia, romahtamisen ja jopa kuoleman (Elintarvikelisäaineet Euroopassa 2000, 2002).
toiset
Pitkäaikainen kosketus voi aiheuttaa ihon halkeilua, kuivumista ja ihotulehdusta. Se voi aiheuttaa keuhkojen ärsytystä, joka voi johtaa keuhkoputkentulehdukseen. On myös näyttöä siitä, että kaliumnitriitti voi vahingoittaa kehittyviä sikiöitä.
Kaliumnitraatin myrkyllisyys on 235 mg / kg ruumiinpainoa (kuninkaallinen yhteiskunta, 2015), ja rotilla tehdyt tutkimukset osoittivat, että ei ole vaikutuksia alle 10 mg: n annoksina KNO2: ta kilogrammaa kohden päivässä (H.P. Til, 1988).
Käsittely ja varastointi
Kaliumnitriittiä säilytetään tavallisesti muiden hapettavien aineiden kanssa ja erotetaan palavista tai syttyvistä aineista, pelkistimistä, hapoista, syanideista, ammoniumyhdisteistä, amideista ja muista typpisuoloista kuivassa, lämpimässä, hyvin ilmastoidussa paikassa..
Sitä ei pidä niellä tai hengittää. Jos ilmanvaihtoa ei ole riittävästi, on käytettävä asianmukaisia hengityslaitteita, kuten maski, jossa on kaasunestoaine ja höyryä estävä suodatin. Vältä aineen joutumista iholle ja silmiin.
Jos ainetta on nielty, hakeudu välittömästi lääkärin hoitoon. Näissä tapauksissa on suositeltavaa näyttää säiliöpullo tai tuotteen etiketti.
Käsittelyä varten on aina käytettävä laboratoriotakki, suojalasit ja lateksikäsineet onnettomuuksien välttämiseksi. (käyttöturvallisuustiedote kaliumnitraatti, 2013)
Lääketieteellinen käyttö
Epäorgaanisten nitriittien lääketieteellinen kiinnostus alkoi nousta, kun sen tehoa angiinojen hoidossa havaittiin. Aiemmin mainitun pahan hoito tehtiin venesektiolla.
Ottaen väärän käsityksen, että kipu johtui korkeasta verenpaineesta, laskimot leikattiin ja potilaalle annettiin vuotaa. Tarpeetonta sanoa, että mainittu hoito oli hankalaa.
Se oli noin 1860-luvulla, että Thomas Lauder Brunton, MD, päätti kokeilla inhalaatiota amyylinitriittiä potilailla, joilla oli angina pectoris, joka on äskettäin syntetisoinut yksi hänen kollegansa ja joka oli osoittanut, että verenpaine on laskenut. eläimissä.
Potilaiden tulokset olivat hedelmällisiä. Tähän sairauteen liittyvä kipu laski nopeasti ja vaikutus kesti useita minuutteja, ja potilaalle oli riittävästi aikaa toipua ja levätä.
Amininitriitti oli pitkään angina pectorikselle valittu hoito, mutta sen haihtuvuuden vuoksi se korvattiin suoloilla, kuten kaliumnitriitillä, jolla oli sama vaikutus (Butler & Feelisch, 2008).
Terveillä vapaaehtoisilla havaittiin kaliumnitriitin vaikutusta hermostoon, selkäytimeen, aivoihin, pulssiin, verenpaineeseen ja hengitykseen sekä sen vaihtelua eri yksilöissä..
Tärkein havainto oli se, että jopa pienissä, noin 30 mg: n annoksissa oraalisesti, se aiheuttaa aluksi verenpaineen nousua; sen jälkeen vähäistä laskua. Suuremmilla annoksilla ilmeni voimakasta hypotensiota.
He havaitsivat myös, että kaliumnitriitillä, riippumatta siitä, miten sitä annettiin, oli syvällinen vaikutus veren ulkonäköön ja hapensiirtokapasiteettiin..
Niissä verrattiin kaliumnitriitin biologista vaikutusta amyyli- ja etyylititriittien biologiseen vaikutukseen ja pääteltiin, että vaikutuksen samankaltaisuus riippuu orgaanisten nitriittien muuttumisesta typpihapoksi..
Hypoksisissa olosuhteissa nitriitti voi vapauttaa typpioksidia, joka aiheuttaa voimakasta vasodilataatiota. On kuvattu useita mekanismeja nitriitin konvertoimiseksi NO: ksi, mukaan lukien entsymaattinen pelkistys ksantiinioksiduktuktaasilla, nitriittiduktaasilla ja NO-syntaasilla (NOS), sekä ei-entsymaattiset dismutointireaktiot. (Albert L. Lehninger, 2005).
Yleensä farmakologiassa käytetään kaliumsuoloja natriumsuolojen sijasta verenpainetautien hoitoon.
Muut käyttötarkoitukset
Muita käyttökohteita, joita annetaan kaliumnitraatille sekä natriumnitraatille, on elintarvikkeiden, erityisesti kovettuneiden lihojen, kuten pekonin ja chorizon säilyttäminen. Natriumin ja kaliumin nitriittiä käytetään antimikrobisina säilöntäaineina, jotka estävät tällaisten elintarvikkeiden hajoamisen bakteereilla.
Näiden kemiallisten yhdisteiden yksityiskohtainen mekanismi alkaa bakteerien kasvun estämisestä tiettyjen entsyymien inhibitioon asti.
Natriumnitriittiä käytetään lihan kovettamiseen, ei ainoastaan siksi, että se estää bakteerien kasvun, vaan myös siksi, että se on hapettava aine; Reaktiossa lihan myoglobiinin kanssa se antaa tuotteelle halutun vaaleanpunaisen "vaaleanpunaisen" värin.
Tämä nitriitin käyttö ulottuu keskiajalle ja Yhdysvalloissa sitä on käytetty virallisesti vuodesta 1925 lähtien. Nitriitin suhteellisen suuren myrkyllisyyden vuoksi lihatuotteiden nitriitin pitoisuus on 200 ppm, mikä on suurin sallittu pitoisuus..
Näillä tasoilla 80–90% Yhdysvaltojen keskimääräisen ruokavalion nitriitistä ei ole peräisin kovettuneista lihavalmisteista, vaan luonnollisesta nitriitin tuotannosta kasvinitraatin saannista..
Tietyissä olosuhteissa (erityisesti kypsennyksen aikana) lihan nitriitit voivat reagoida aminohappojen hajoamistuotteiden kanssa, jolloin muodostuu nitrosamiineja, jotka ovat tunnettuja karsinogeeneja.
Nitriittien (ja jossain määrin nitraattien) rooli botulismin ehkäisemisessä estämällä C. botulinum-endosporien itämisen on estänyt nitriittien täydellisen poistumisen kovettuneesta lihasta Yhdysvalloissa. UU.
Lihaa ei voida pitää kovettuneena ilman nitriittiä. Niitä pidetään korvaamattomina myrkytyksen ehkäisemisessä botulinum kuivattujen kuivattujen makkaroiden, kuten makkaran tai makkaran, kulutuksesta, joka estää itiöiden itämistä.
Hiirissä nitriittejä sisältävät elintarvikkeet sekä tyydyttymättömät rasvat voivat ehkäistä hypertensiota, mikä on selitys Välimeren ruokavalion ilmeiselle terveysvaikutukselle (Nathan S. Bryan, 2011).
Muita kaliumnitriitin käyttötarkoituksia ovat lämmönsiirtosuolojen, korroosionestoaineen ja likaantumisenestoaineen, reagenssina pelkistävien oksidireaktioiden valmistuksessa, lisäaineena maaleissa ja pinnoitteissa sekä veden käsittelyssä (kalium Nitriitti, sf).
biokemia
Suun kautta annettavat nitraatit ja nitritit imeytyvät ja siirretään verenkiertoon ruoansulatuskanavan yläosassa. Pektiinissä runsaat elintarvikkeet saattavat viivästyttää imeytymistä, joka saattaa esiintyä suolen alemmalla tasolla, jolloin nitraatin mikrobien muuntuminen nitriitiksi voi lisääntyä..
Riippumatta altistumisreitistä nitraatti ja nitriitti siirtyvät nopeasti verta. Nitriitti hapetetaan vähitellen nitraatiksi, joka jakautuu helposti useimmissa kehon nesteissä (virtsassa, syljessä, mahalaukussa, hikissä, ileostomianesteessä). Nitraatti ei kerry elimistöön.
Nitriittien pääasiallinen myrkyllisyysmekanismi on raudan raudan (Fe2 +) hapettuminen deoksyhemoglobiinissa ferri valenssin (Fe3 +) tilaan, joka tuottaa metemoglobiinia. Metemoglobiini ei voi sitoa tai kuljettaa palautuvasti kiertävää happea.
Riippuen kokonaismetemoglobiinin prosenttiosuudesta hapetetussa muodossa, kliininen kuva on yksi hapenpuutteesta syanoosi, sydämen rytmihäiriöt ja verenkiertohäiriöt sekä progressiiviset vaikutukset keskushermostoon (CNS). Vaikutukset keskushermostoon voivat vaihdella lievästä huimauksesta ja letargiasta koomaan ja kouristuksiin (Potassium Nitrite, s.f.).
Nitraattien ja nitriittien altistumisen mahdollisista pitkäaikaisvaikutuksista suurin huolenaihe liittyy typpiyhdisteiden muodostumiseen, joista monet ovat karsinogeenisia.
Tämä muodostuminen voi tapahtua missä nitriitti- ja nitrosoituvia yhdisteitä on läsnä, mutta happamat olosuhteet tai joidenkin bakteerien läsnäolo suosivat sitä..
Ruoansulatuskanava ja erityisesti vatsa pidetään pääasiallisena muodostumiskohtana, mutta myös nitrosoimisreaktiot voivat tapahtua infektoituneessa virtsarakossa.
Nitriitin virtsan ja ulosteen erittyminen on hyvin vähäistä, koska suurin osa nitriitistä, joka tulee verenkiertoon tai kulkee ruoansulatuskanavan (GI) läpi, muuttuu nopeasti nitraatiksi, sitoutuu GI-pitoisuuteen tai vähenee suolistossa bakteereilla..
Nitraattipitoisuuksien nopea lasku johtuu nitriitin reaktiivisuudesta hemoglobiinilla ja muilla endogeenisillä yhdisteillä, hypoteesina, joka perustuu nitraattikonsentraation lisääntymiseen nitriitin laskimonsisäisen antamisen jälkeen rotilla.
viittaukset
- Albert L. Lehninger, D. L. (2005). Lehningerin biokemian periaatteet. W. H. Freeman.
- Butler, A., & Feelisch, M. (2008). Epäorgaanisen nitriitin ja nitraatin terapeuttiset käyttötavat. American Heart Associationin lehti, 2151-2159. Poistettu osoitteesta circ.ahajournals.org.
- Elintarvikelisäaineet Euroopassa 2000. (2002). copenaghen: aihe nord.
- H.P. Til, H. F. (1988). Kaliumnitriitin oraalisen toksisuuden arviointi 13 viikon juomaveden tutkimuksessa rotilla. Food and Chemical Toxicology Volume 26, Issue 10, 851-859. sciencedirect.com.
- materiaalin turvallisuustiedote kaliumnitraatti. (2013, 21. toukokuuta). Haettu tieteen laboratoriosta: sciencelab.com.
- Nathan S. Bryan, J. L. (2011). Nitriitti ja nitraatti ihmisten terveyteen ja sairauksiin. ihmisen lehdistö.
- Pohanish, R. P. (2012). Sittigin käsikirja myrkyllisistä ja vaarallisista kemikaaleista ja syöpää aiheuttavista aineista, osa 1, kuudes painos. Elsevier.
- kaliumnitriitti. (2016). Haettu haaran kemikaalista: cameochemicals.noaa.gov.
- Kaliumnitriitti. (N.D.). Haettu Pub Chemin avoimen kemian tietokannasta: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- kuninkaallinen yhteiskunta. (2015). kaliumnitriitti. Haettu kem-hämähäkistä: chemspider.com.