Kaaliumnitrit (KNO2) omadused, kasutusalad ja ohud



The kaaliumnitrit See on kollakasvalge värvusega kristalne tahke aine. Selle keemiline valem on KNO2 ja Sellel on ioonne side kaaliumi ja ühe nitritoksiidi vahel. Üldiselt esinevad nitritid pinnases, vees, loomade ja taimede kudedes ja väetistes.

Kaaliumnitraadi sai esmakordselt Rootsi keemik Carl Wilhelm Scheele, kui ta töötas apteegi laboris Köpin külas. Ta kuumutas kaaliumnitraati punaseks kuumaks pool tundi, kuni ta sai uue soolana tunnustatud.

Kaks soola, nitraat ja nitrit, iseloomustasid prantsuse keemik Eugène-Melchior Péligot ja reaktsioon määrati järgmiselt:

Seda protsessi kasutatakse tänapäeval oma tootmises. Kaaliumnitrit saadakse kaaliumnitraadi redutseerimisel. Nitritide tootmine toimub lämmastikoksiidide absorbeerimisega kaaliumhüdroksiidi või kaaliumkarbonaadi lahustes.

Kuid nende aluste kõrge maksumuse tõttu ei tehta seda suures ulatuses, lisaks sellele on kaaliumnitriti kõrge lahustuvus vees raskesti taastuv. (Kaaliumnitrit, sf.)

Indeks

  • 1 Füüsikalised ja keemilised omadused
  • 2 Reaktiivsus ja ohud
    • 2.1 Võimalikud plahvatused
    • 2.2 Ohtlik nahale
    • 2.3 Hingamisteede ohud
    • 2.4 Kardiovaskulaarsed seisundid
    • 2.5 Muu
  • 3 Käitlemine ja ladustamine
  • 4 Meditsiiniline kasutus
  • 5 Muud kasutusalad
  • 6 Biokeemia
  • 7 Viited

Füüsikalised ja keemilised omadused

Kaaliumnitrit on toatemperatuuril kristalliline, kollakasvalge. Selle molaarmass on 85,1 g / mol ja selle tihedus on 1,915 g / ml.

Selle sulamistemperatuur on 441 kraadi ja hakkab lagunema 350 kraadi juures. Selle keemistemperatuur on 537 kraadi, milles see plahvatab.

Kaaliumnitrit lahustub vees väga hästi. See võib lahustada 281 g 100 ml vees 0 ° C juures, 413 g 100 ml vees 100 ° C juures.

Selle lahustuvus toatemperatuuril on 312 g 100 ml vees. Samuti lahustub see ammoniaagis ja lahustub kuumas alkoholis.

Reaktiivsus ja ohud

Võimalikud plahvatused

Kaaliumnitrit on tugev oksüdeeriv aine, mis võib tulekahju korral kiirendada teiste põlemist. Võib kokkupuutel fosfori, tina (II) kloriidi või teiste tugevate redutseerivate ainetega plahvatuslikult reageerida.

Saastumine ammooniumühenditega võib põhjustada spontaanset lagunemist. Saadud soojus võib süttida olemasolevat põlevat materjali.

Reageerib hapetega, moodustades lämmastikdioksiidi toksilisi gaase. Segamisel vedela ammoniaagiga moodustab see dikaliumnitritit, mis on väga reaktiivne ja plahvatusohtlik. Ammooniumisooladega sulatamisel tekib vägivaldne plahvatus.

Kaaliumtsüaniidiga segamisel võib see põhjustada plahvatusi. Kui sulatatud kaaliumnitraadile lisatakse väikeses koguses ammooniumsulfaati, tekib tugev reaktsioon koos leegiga (kaaliumnitrit, 2016).

Ohtlik nahale

Kaaliumnitraat on äärmiselt ohtlik nahale, silma sattumisel, allaneelamisel või sissehingamisel. Kahju raskus sõltub kontaktisiku kestusest.

Kokkupuude nahaga võib põhjustada ärritust, põletikku ja kulumist. (materjali ohutuskaart kaaliumnitraat, 2013).

Hingamisteede ohud

Kaaliumnitraat võib hingata. Tolmu sissehingamine võib ärritada kõri, nina ja kopse, põhjustades köha koos flegmaga.

Kõrgemad ekspositsioonid võivad põhjustada kopsuturset, mis võib lõpuks põhjustada surma (Pohanish, 2012).

Kardiovaskulaarsed seisundid

Kõrge kaaliumnitraadi sisaldus võib mõjutada vaskulaarsüsteemi ja häirida vere võimet transportida hapnikku (metemoglobineemia), põhjustades peavalu, nõrkust, pearinglust ja sinise värvuse muutumist tsüanoosina..

Suuremad annused võivad põhjustada hingamisteede probleeme, kokkuvarisemist ja isegi surma (toidulisandid Euroopas 2000, 2002).

Teised

Pikaajaline kokkupuude võib põhjustada naha pragunemist, kuivust ja dermatiiti. See võib põhjustada kopsude ärritust, mis võib põhjustada bronhiiti. Samuti on tõendeid selle kohta, et kaaliumnitrit võib kahjustada arenevaid loote.

Kaaliumnitraadi toksilisus on 235 mg kehakaalu kilogrammi kohta (keemia kuninga ühiskond, 2015) ja uuringud rottidel näitasid, et ei esine toimeid, mis on väiksemad kui 10 mg KNO2 päevas tarbitud kilogrammi kohta (H.P. Til, 1988).

Käitlemine ja ladustamine

Kaaliumnitritit hoitakse tavaliselt koos teiste oksüdeerivate ainetega ja eraldatakse põlevatest või tuleohtlikest ainetest, redutseerivatest ainetest, hapetest, tsüaniididest, ammooniumühenditest, amiididest ja muudest lämmastiku sooladest kuivas, soojas, hästi ventileeritud kohas..

Seda ei tohi alla neelata ega hingata. Kui ventilatsioon ei ole piisav, tuleb kasutada sobivat hingamisaparaati, näiteks maski, millel on gaasivastane ja auruvastane filter. Vältida aine sattumist nahale ja silma.

Allaneelamise korral pöörduda viivitamatult arsti poole. Nendel juhtudel on soovitatav näidata pakendi pudelit või toote etiketti.

Käitlemiseks tuleb õnnetuste vältimiseks alati kanda labori, kaitseprille ja latekskindaid. (materjali ohutuskaart kaaliumnitraat, 2013)

Meditsiiniline kasutus

Anorgaaniliste nitritite meditsiiniline huvi hakkas buumima, kui täheldati selle efektiivsust angina ravis. Varem tehti nimetatud kurja ravi venesektsiooniga.

Arvestades ekslikku veendumust, et valu oli tingitud kõrgest vererõhust, lõigati veenid ja patsiendil lasti verejooks. Ütlematagi selge, et nimetatud ravi oli ebamugav.

1860. aastate jooksul otsustas Thomas Lauder Brunton proovida amülnitriti sissehingamist stenokardiaga patsientidel, mis on hiljuti sünteesinud üks tema kolleegidest ja näidanud, et vererõhku alandati. loomadele.

Nende patsientide tulemused olid viljakad. Selle haigusega seotud valu vähenes kiiresti ja toime kestis mitu minutit, piisavalt aega patsiendi taastumiseks ja puhkamiseks.

Amiini nitrit oli ravi ajal valitud stenokardia raviks, kuid selle volatiilsuse tõttu asendati see sooladega, nagu kaaliumnitrit, millel oli sama mõju (Butler & Feelisch, 2008)..

Tervetel vabatahtlikel täheldati kaaliumnitriti mõju närvisüsteemile, seljaajule, aju, pulsile, vererõhule ja hingamisele, samuti selle varieeruvus erinevatel inimestel..

Kõige olulisem tähelepanek oli see, et isegi väikestes suukaudsetes annustes ligikaudu 30 mg põhjustab see esialgu vererõhu tõusu; millele järgneb mõõdukas vähenemine. Suuremate annuste korral esines väljendunud hüpotensioon.

Samuti täheldati, et kaaliumnitritil, olenemata sellest, kuidas seda manustati, oli suur mõju veri välimusele ja hapniku transportimisvõimele..

Nad võrdles kaaliumnitriti bioloogilist toimet amül- ja etüülnitritide bioloogilisele toimele ning järeldasid, et toime sarnasus sõltub orgaaniliste nitritite muundamisest lämmastikhappeks..

Hüpoksilistes tingimustes võib nitrit vabastada lämmastikoksiidi, mis põhjustab tugevat vasodilatatsiooni. On kirjeldatud mitmeid mehhanisme nitriti muundamiseks NO-ks, kaasa arvatud ensüümne redutseerimine ksantiini oksidoreduktaasi, nitriti reduktaasi ja NO süntaasi (NOS) poolt, samuti mitte-ensümaatilised dismutatsioonireaktsioonid. (Albert L. Lehninger, 2005).

Üldiselt kasutatakse farmakoloogias naatriumsoolade asemel kaaliumisoolasid hüpertensiooniga patsientide raviks.

Muud kasutusalad

Muuhulgas kasutatakse kaaliumnitraadile, samuti naatriumnitraadile, toidu säilitamist, eriti kuivatatud liha nagu peekon ja chorizo. Naatriumi ja kaaliumi nitritit kasutatakse mikroobivastaste säilitusainetena, mis takistavad selliste toiduainete lagunemist bakterite poolt.

Nende keemiliste ühendite üksikasjalik mehhanism pärineb bakterite kasvu pärssimisest kuni spetsiifiliste ensüümide inhibeerimiseni.

Naatriumnitritit kasutatakse liha kõvenemiseks mitte ainult seetõttu, et see takistab bakterite kasvu, vaid ka seetõttu, et see on oksüdeeriv aine; Reaktsioonis liha müoglobiiniga annab see tootele soovitava roosa-punase "roosa" värvi.

Selline nitriti kasutamine ulatub keskajani ja Ameerika Ühendriikides on seda ametlikult kasutatud alates 1925. aastast. Nitriidi suhteliselt kõrge toksilisuse tõttu on nitritikontsentratsioon lihatoodetes 200 ppm, mis on maksimaalne lubatud kontsentratsioon..

Nendel tasemetel ei tule 80–90% Ameerika Ühendriikide keskmises dieedis sisalduvast nitritist kuivatatud lihatoodetest, vaid loodusliku nitriti tootmisel, mis saadakse taimsest nitraadist..

Teatud tingimustes (eriti toiduvalmistamise ajal) võivad liha nitritid reageerida aminohappe lagunemisproduktidega, moodustades nitrosamiinid, mis on tuntud kantserogeenid.

Kuid nitritite (ja mõningal määral nitraatide) roll botulismi ennetamisel, takistades C. botulinum endosporide idanemist, on takistanud nitritite täielikku kõrvaldamist kuivatatud lihast USAs. UU.

Liha ei saa pidada raviks ilma nitritite lisamiseta. Neid peetakse mürgistuse vältimisel asendamatuteks botulinum kuivatatud kuivatatud vorstide, näiteks vorsti või vorsti tarbimise eest, mis takistab idanemise idanemist.

Hiirtel võib hüpertensiooni ära hoida ka nitrititega rikas toit koos küllastumata rasvadega, mis on Vahemere dieedi ilmse mõju kohta (Nathan S. Bryan, 2011)..

Kaaliumnitritile antud muud kasutusalad on soojusülekandesoolade, korrosiooni inhibiitorite ja saastumisvastaste ainete, nagu redutseerivate oksiidide reaktsioonide reagendina, valmistamine värvide ja katete lisandina ning vee töötlemiseks (kaalium Nitrit, sf).

Biokeemia

Suukaudselt manustatud nitraadid ja nitritid imenduvad ja suunatakse seedetrakti ülemises osas verele. Pektiinis sisalduvad toidud võivad aeglustada imendumist, mis võib esineda soolestikus madalamal, mis võib suurendada nitraadi mikroobse muundumise riski nitritiks.

Sõltumata kokkupuuteviisist kantakse nitraat ja nitrit kiiresti verele. Nitrit oksüdeeritakse järk-järgult nitraadiks, mis on kergesti jaotatav enamikus kehavedelikes (uriin, sülg, maomahl, higi, ileostoomiline vedelik). Nitraat ei kogune organismis.

Nitritide toksilisuse peamine mehhanism on raua raua (Fe2 +) oksüdatsioon deoksühemoglobiinis ferri valentsuse (Fe3 +) olekusse, mis tekitab metemoglobiini. Metemoglobiin ei saa siduda ega transportida pöörduvalt ringlevat hapnikku.

Sõltuvalt kogu metemoglobiini protsendist oksüdeerunud kujul on kliiniline pilt üks hapnikupuudusest tsüanoosiga, südame rütmihäirete ja vereringe puudulikkusega ning progresseeruv mõju kesknärvisüsteemile. Mõju kesknärvisüsteemile võib ulatuda kergest pearinglusest ja letargiast kuni kooma ja krambihoogudeni (Potassium Nitrite, s.f.)..

Nitraatide ja nitritide kokkupuute võimaliku pikaajalise mõju peamine mure on seotud lämmastikühendite moodustumisega, millest paljud on kantserogeensed..

See moodustumine võib toimuda, kui on olemas nitrit- ja nitrosaabeldavad ühendid, kuid seda soodustavad happelised tingimused või mõnede bakterite olemasolu..

Seedetrakti ja eriti kõhuga loetakse peamiseks moodustumispaigaks, kuid nitrosatsioonireaktsioonid võivad toimuda ka nakatunud kusepõies.

Nitriidi eritumine uriiniga ja väljaheitega on väga väike, kuna enamik vereringesse sisenevast või seedetraktist läbivast nitritist muutub kiiresti nitraadiks, seondub GI sisaldusega või väheneb enteeriliste bakterite poolt..

Vere nitritikontsentratsioonide kiire vähenemine on tingitud nitriti reaktiivsusest hemoglobiini ja teiste endogeensete ühenditega, hüpotees, mis põhineb nitraatide kontsentratsiooni suurenemisel pärast nitriti intravenoosset manustamist rottidele..

Viited

  1. Albert L. Lehninger, D. L. (2005). Lehningeri biokeemia põhimõtted. W. H. Freeman.
  2. Butler, A., & Feelisch, M. (2008). Anorgaanilise nitriidi ja nitraadi terapeutiline kasutamine. American Heart Associationi väljaanne, 2151-2159. Väljavõte ringist: circ.ahajournals.org.
  3. Toidulisandid Euroopas 2000. (2002). copenaghen: teema nord.
  4. H.P. Til, H. F. (1988). Kaaliumnitriti suukaudse toksilisuse hindamine 13-nädalase joogivee uuringus rottidel. Food and Chemical Toxicology, köide 26, nr 10, 851-859. sciencedirect.com.
  5. materjalide ohutuskaart kaaliumnitraat. (2013, 21. mai). Välja võetud teaduslaborist: sciencelab.com.
  6. Nathan S. Bryan, J. L. (2011). Nitrit ja nitraat inimese tervises ja haigustes. inimpress.
  7. Pohanish, R. P. (2012). Sittigi käsiraamat toksiliste ja ohtlike kemikaalide ja kantserogeenide kohta, 1. köide, kuues väljaanne. mujal.
  8. kaaliumnitrit. (2016). Välja otsitud kemikaalist: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Kaaliumnitrit. (s.f.). Välja otsitud andmebaasist Chem Chem avatud keemia andmebaas: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. keemia kuninglik ühiskond. (2015). kaaliumnitrit. Leitud kem spider: chemspider.com.