Soli kyseliny dusičné

Kyselina dusičná je jednosytná a tvoří jednu řadu solí – dusičnanů následujícího složení:

Já (NE₃)n
NH₄NE₃

Dusičnany draslíku, sodíku, vápníku a amonia se nazývají ledky. Například ledek: KNO₃ – dusičnan draselný (ledek indický), NaNO₃ – dusičnan sodný (chilský ledek), Ca(NO₃)₂ – dusičnan vápenatý (ledek norský), NH₄NE₃ – dusičnan amonný (dusičnan amonný nebo dusičnan amonný, v přírodě nejsou jeho ložiska). Německý průmysl je považován za první na světě, který získal NH sůl₄NE₃ z dusíku N₂ vzduch a vodíková voda vhodná pro výživu rostlin.

Obr.1. Dusičnan amonný Obr.2. Dusičnan draselný Obr.3. Dusičnan sodný

II. Fyzikální vlastnosti

Dusičnany jsou látky s převážně iontovým typem krystalové mřížky. Za normálních podmínek se jedná o pevné krystalické látky, všechny dusičnany jsou vysoce rozpustné ve vodě, silné elektrolyty.

III. Získávání dusičnanů

Dusičnany vznikají interakcí:

1) Kov + kyselina dusičná

2) Oxid zásaditý + kyselina dusičná

3) Zásada + Kyselina dusičná

4) Amoniak + Kyselina dusičná

5) Sůl slabé kyseliny + kyselina dusičná

V souladu s řadou kyselin může každá předchozí kyselina ze soli vytěsnit následující:

6) Oxid dusíku (IV) + alkálie

v přítomnosti kyslíku –

IV. Chemické vlastnosti dusičnanů

I. Společné s jinými solemi

Kov, který je v řadě aktivit nalevo, vytěsňuje z jejich solí následující:

2) Interakce с kyseliny

3) Interakce s alkáliemi

4) Interakce s colami

II. Konkrétní

Všechny dusičnany jsou tepelně nestabilní. Při zahřátírozložit s tvorbou kyslíku. Povaha ostatních reakčních produktů závisí na poloze kovu, který tvoří dusičnan v elektrochemické řadě napětí:

1) Dusičnany alkalických (kromě dusičnanu lithného) a kovů alkalických zemin rozkládají se na dusitany:

2) Dusičnany méně aktivních kovů od Mg po Cu včetně a dusičnanu lithného rozkládají se na oxidy:

3) Dusičnany nejméně aktivních kovů (vpravo od mědi) rozkládají se na kovy:

4) Dusičnan amonný a dusitan:

Dusičnan amonný se v závislosti na teplotě rozkládá takto:

Kvalitativní reakce pro dusičnanový iont NE₃ – – interakce dusičnanů s kovovou mědí při zahřívání v přítomnosti koncentrované kyseliny sírové nebo s roztokem difenylaminu v Н₂SO₄ (konc.).

Experiment: „Kvalitativní reakce na ionty NO₃ – “

Umístěte očištěnou měděnou desku, několik krystalů dusičnanu draselného a přidejte několik kapek koncentrované kyseliny sírové do velké suché zkumavky. Zkumavku zakryjte vatovým tamponem namočeným v koncentrovaném alkalickém roztoku a zahřejte.

Známky reakce: ve zkumavce se objevují hnědé páry oxidu dusnatého, což lze nejlépe pozorovat na bílém stínítku, a na rozhraní reakční směsi mědi se objevují nazelenalé krystaly dusičnanu měďnatého.

Vznikají následující reakční rovnice:

V. Použití dusičnanů

Proč je v přírodě hodně dusíku (je součástí atmosféry), ale rostliny často produkují špatnou úrodu kvůli nedostatku dusíku?

Rostliny nemohou asimilovat molekulární dusík N₂ z ničeho nic. Toto je problém “fixního dusíku”. Při nedostatku dusíku se zpožďuje tvorba chlorofylu, takže rostliny mají bledě zelenou barvu a v důsledku toho se opožďuje růst a vývoj rostliny. Dusík je životně důležitý prvek. Bez bílkovin není život a bez dusíku nejsou bílkoviny.

Jak se asimiluje atmosférický dusík? Část vázaného dusíku se během bouřek dostává do půdy. Chemie procesu je následující:

Existují rostliny, které dokážou zvýšit úrodnost půdy, jaká je jejich zvláštnost? Tyto rostliny (lupina, vojtěška, jetel, hrách, vikev) patří do čeledi bobovitých (papilioides), na jejichž kořenech se vyvíjejí nodulové bakterie schopné vázat vzdušný dusík a přeměňovat jej na sloučeniny dostupné rostlinám.

Rostliny, které fixují vzdušný dusík

Při sklizni plodin si lidé spolu s nimi každoročně odebírají obrovské množství vázaného dusíku. Tuto ztrátu kompenzuje přidáváním nejen organických, ale i minerálních hnojiv (dusičnan, čpavek, čpavek). Dusíkatá hnojiva se aplikují na všechny plodiny. Dusík je absorbován rostlinami ve formě amonného kationtu NH₄ + a dusičnanový anion NO₃ -.

“Klasifikace dusíkatých hnojiv”

Jednou z důležitých vlastností je obsah živin v hnojivu. Výpočet živného prvku pro dusíkatá hnojiva je založen na obsahu dusíku.

Vliv dusičnanů na životní prostředí a lidský organismus

Dusík jako hlavní živina ovlivňuje růst vegetativních orgánů – zelených stonků a listů. Nedoporučuje se aplikovat dusíkatá hnojiva koncem podzimu nebo brzy na jaře, protože voda z taveniny smyje až polovinu hnojiv. Je důležité dodržovat normy a načasování aplikace hnojiv; aplikujte je ne všechny najednou, ale v několika fázích. Používejte pomalu působící formy hnojiv (granule potažené ochranným filmem) a při výsadbě používejte odrůdy, které jsou náchylné k nízké akumulaci dusičnanů. Využitelnost dusíkatých hnojiv je 40–60 %. Nadměrné používání dusíkatých hnojiv vede nejen k hromadění dusičnanů v rostlinách, ale také ke znečištění nádrží a podzemních vod. Mezi antropogenní zdroje znečištění vod dusičnany dále patří hutnictví, chemický průmysl včetně celulózy a papíru a potravinářský průmysl. Jedním z příznaků znečištění vody je vodní květ, způsobený rychlým přemnožením modrozelených řas. Zvláště intenzivně se vyskytuje při tání sněhu a letních a podzimních deštích. Maximální přípustná koncentrace (MPC) dusičnanů je regulována GOST. Hodnota přijatá pro součet dusičnanových iontů v půdě je 130 mg/kg, ve vodě z různých vodních zdrojů – 45 mg/l. (MPC (č₃ – v půdě) – 130 mg/kg, MAC (NO₃ – ve vodě) – 45 mg/l.).

Dusičnany jsou neškodné pro rostliny samotné, ale jsou nebezpečné pro člověka a býložravce. Smrtelná dávka dusičnanů pro člověka je 8–15 g, přijatelný denní příjem je 5 mg/kg. Mnoho rostlin je schopno akumulovat velké množství dusičnanů, například: zelí, cuketa, petržel, kopr, červená řepa, dýně atd.

Takové rostliny se nazývají akumulátory dusičnanů. Lidské tělo přijímá 70 % dusičnanů ze zeleniny, 20 % z vody a 6 % z masa a ryb. Při vstupu do lidského těla jsou některé dusičnany absorbovány v gastrointestinálním traktu beze změny, zatímco další část se může v závislosti na přítomnosti mikroorganismů, hodnotách pH a dalších faktorech přeměnit na toxičtější dusitany, amoniak, hydroxylamin NH₂ON; Ve střevě mohou z dusičnanů vznikat sekundární nitrosaminy R₂N–N=O, které mají vysokou mutagenní a karcinogenní aktivitu. Mezi známky mírné otravy patří slabost, závratě, nevolnost, žaludeční nevolnost atd. Snížená výkonnost, možná ztráta vědomí.

V lidském těle dusičnany interagují s krevním hemoglobinem, přeměňují jej na methemoglobin, ve kterém je železo oxidováno na Fe 3+ a nemůže sloužit jako přenašeč kyslíku. Jedním z příznaků akutní otravy dusičnany je proto cyanóza kůže. Byla identifikována přímá souvislost mezi výskytem zhoubných nádorů a intenzitou příjmu dusičnanů do organismu při nadbytku dusičnanů v půdě.

Experiment: „Studie obsahu dusičnanů v potravinářských výrobcích“
(kvalitativní reakce pro dusičnanový ion NO₃ -)

Do tří velkých demonstračních zkumavek (na bílém pozadí) dejte 10 ml zeleninové šťávy ze zelí, cukety a dýně. Do každé zkumavky přidejte několik kapek roztoku difenylaminu v koncentrované kyselině sírové.

Modré zbarvení roztoku bude indikovat přítomnost dusičnanových iontů:
NE₃ – + difenylamin → intenzivně modrá látka.

První pomoc při otravě dusičnany

První pomocí při otravě dusičnany je vydatný výplach žaludku, požití aktivního uhlí, slaná laxativa – Glauberova sůl Na₂SO₄• 10H₂O a Epsomské soli (hořká sůl) MgSO₄• 7H₂Ach, čerstvý vzduch.

Zelený čaj, bobule a ovoce jsou přirozené neutralizátory dusičnanů v lidském těle.

Škodlivé účinky dusičnanů na lidský organismus lze snížit pomocí kyseliny askorbové (vitamín C); Pokud je jeho poměr s dusičnany 2:1, pak se nitrosaminy netvoří. Je prokázáno, že především vitamin C, stejně jako vitaminy E a A, jsou inhibitory – látky, které zabraňují a zpomalují procesy přeměny dusičnanů a dusitanů v lidském těle. Do jídelníčku je nutné zařadit více černého a červeného rybízu, dalších bobulovin a ovoce (mimochodem, závěsné plody neobsahují prakticky žádné dusičnany). A dalším přírodním neutralizátorem dusičnanů v lidském těle je zelený čaj.

Příčiny akumulace dusičnanů v zelenině a způsoby pěstování ekologicky čistých rostlinných produktů

Dusík se nejintenzivněji vstřebává během růstu a vývoje stonků a listů. Když semena dozrávají, spotřeba dusíku z půdy prakticky ustává. Plody, které dosáhly plné zralosti, již neobsahují dusičnany – sloučeniny dusíku jsou zcela přeměněny na bílkoviny. Ale u mnoha druhů zeleniny se cení právě nezralé ovoce (okurky, cukety). Takové plodiny je vhodné přihnojit dusíkatými hnojivy nejpozději 2–3 týdny před sklizní. Úplné přeměně dusičnanů na bílkoviny navíc brání špatné osvětlení, nadměrná vlhkost a nerovnováha živin (nedostatek fosforu a draslíku). Neměli byste se nechat unést mimosezónní skleníkovou zeleninou. Například 2 kg skleníkových okurek snědených najednou může způsobit život ohrožující otravu dusičnany. Je také nutné vědět, ve kterých částech rostliny se dusičnany hromadí převážně: ve stonku zelí, v jádřince mrkve, ve slupce cukety, okurek, vodních melounů, melounů a brambor. U melounů a vodních melounů by se neměla konzumovat nezralá dužina sousedící s kůrou. Je lepší okurky oloupat a odříznout místo, kde jsou připevněny ke stonku. U zelených plodin se dusičnany hromadí ve stoncích (petržel, salát, kopr, celer). Obsah dusičnanů v různých částech rostlin je nerovnoměrný: v listových řapících, stoncích a kořenech je jejich obsah 1,5–4,0krát vyšší než v listech. Světová zdravotnická organizace považuje obsah dusičnanů v dietních výrobcích za přijatelný do 300 mg NO₃ – na 1 kg suroviny. (MPC (č₃ – v dietních výrobcích) – 300 mg/kg.). Pokud je nejvyšší obsah dusičnanů v řepě, zelí, salátu a zelené cibulce, pak nejnižší obsah dusičnanů je v cibuli, rajčatech, česneku, paprikách a fazolích.

K pěstování produktů šetrných k životnímu prostředí je v první řadě nutné správně aplikovat dusíkatá hnojiva do půdy: v přesně vypočítaných dávkách a v optimálním čase. Zelenina, zejména zelené plodiny, musí být pěstována za dobrých světelných podmínek, s optimální půdní vlhkostí a teplotou. Pro snížení obsahu dusičnanů je však lepší krmit zeleninové plodiny organickými hnojivy. Včasná aplikace hnojiv, zejména v nadměrných dávkách, včetně organického hnojiva – hnoje, vede k tomu, že rostlinou přijímané minerální dusíkaté sloučeniny se nestihnou zcela přeměnit na bílkoviny.

Dusičnany při výrobě výbušnin

Mnoho výbušných směsí obsahuje okysličovadlo (dusičnany kovu nebo amonné atd.) a palivo (nafta, hliník, dřevěná moučka). Proto se v pyrotechnice používají soli – dusičnan draselný, dusičnan barnatý, dusičnan strontnatý a další.

Dusíkaté hnojivo dusičnan amonný je spolu s hliníkem a dřevěným uhlím součástí výbušné směsi – amonal. Hlavní reakce, která nastane během exploze, je:

Vysoké spalné teplo hliníku zvyšuje energii výbuchu. Použití dusičnanu amonného ve složení amoniaku je založeno na jeho vlastnosti rozkládat se během detonace za tvorby plynných látek:

Výbušniny v rukou teroristů přinášejí civilistům jen utrpení.

Černý prach dominoval vojenským záležitostem po šest století. Nyní se používá jako výbušnina v hornictví, v pyrotechnice (rakety, ohňostroje) a také jako lovecký střelný prach. Černý nebo kouřový prášek – je směs 75 % dusičnanu draselného, ​​15 % dřevěného uhlí a 10 % síry.

Využití dusičnanů a dusitanů v lékařství

Dusičnan stříbrný AgNO₃, který zčerná látky, papír, stoly a ruce (lapis), používá se jako antimikrobiální prostředek k léčbě kožních vředů, ke kauterizaci bradavic a jako protizánětlivý prostředek na chronickou gastritidu a žaludeční vředy: pacientům je předepsáno pít 0,05% roztok AgNO₃. V petardách se používají práškové kovy Zn, Mg, Al, smíchané s dusičnanem stříbrným.

Zásaditý dusičnan vizmutitý Bi(OH)₂ŽÁDNÝ₃ Vnitřně se předepisuje na žaludeční vředy a dvanáctníkové vředy jako adstringens a antiseptikum. Zevně – v mastech, prášcích na zánětlivá kožní onemocnění.

Sůl dusitan sodný NaNO₂ používá se v lékařství jako antispasmodikum.

Aplikace dusitanů v potravinářském průmyslu

Dusitany se používají při výrobě uzenin: 7 g na 100 kg mletého masa. Dusitany dodávají klobáse její růžovou barvu; bez nich je šedá jako vařené maso a nemá žádný prodejný vzhled. Přítomnost dusitanů v klobáse je navíc nezbytná z jiného důvodu: brání rozvoji mikroorganismů, které vylučují toxické jedy.