Nitrozo skābes preparāti, savienojumi un riski



The slāpekļskābe tas ir mēreni spēcīgs līdz vājš skābe, stabils tikai aukstā atšķaidītā ūdens šķīdumā. Tas ir zināms tikai šķīdumā un nitrītu sāļu formā (piemēram, nātrija nitrīts un kālija nitrīts)..

Slāpekļskābe piedalās zemākās atmosfēras ozona līdzsvarā (troposfērā). Nitrits ir svarīgs spēcīga slāpekļa oksīda vazodilatatora avots. Nitro grupa (-NO2) ir sastopama slāpekļskābes esteri un nitro savienojumi.

Nitritus plaši izmanto pārtikas ražošanas nozarē, lai izārstētu gaļu. Tomēr Starptautiskā Vēža izpētes aģentūra (IARC), Apvienoto Nāciju Organizācijas Pasaules Veselības organizācijas (PVO) specializēta vēža organizācija, klasificēja nitrītu kā varbūtēji kancerogēnu cilvēkiem, ja tā tiek uzņemta apstākļos, kas tie izraisa endogēnu nitrozēšanu.

Formulas

Slāpekļskābe: HNO2

Nitrits: NO2-

Nātrija nitrīts: NaNO2

  • CAS: 7782-77-6 Slāpekļskābe
  • CAS: 14797-65-0 Nitrits
  • CAS: 14797-65-0 Nātrija nitrīts (slāpekļskābe, nātrija sāls)

2D struktūra

3D struktūra

Slāpekļskābes īpašības

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Tiek pieņemts, ka slāpekļskābe ir dinamiskā līdzsvarā ar tā anhidrīdu ūdens šķīdumos:

2HNO2 ⇌ N2O3 + H2O

Hidrolīzes dēļ tā sāļi (nitriti) ir nestabili ūdens šķīdumā. Slāpekļskābe tiek ražota kā starpprodukts, ja NOx gāzes tiek izšķīdinātas ūdenī (mono-slāpekļa oksīdi, piemēram, slāpekļa oksīds un slāpekļa dioksīds, NO un NO2).

Sildot smilšu, stikla šķembu vai citu asu priekšmetu klātbūtnē vai pat zemā temperatūrā, slāpekļskābes disproporcijas kā:

3 HNO2 ⇌ HNO3 + 2NO + H2O

Ņemot vērā iepriekšminēto reakciju, slāpekļskābe var darboties kā reducējošs līdzeklis un kā oksidētājs. Šī disproporcijas reakcija ietekmē slāpekļskābes šķīdumu īpašības un ir svarīga slāpekļskābes ražošanā.

Īpaši svarīga slāpekļskābes īpašība ir tā spēja diazotēt organiskos amīnus. Ar primārajiem amīniem skābes veido diazonija sāļus

RN-H2 + HN02 + HCl → [RN-NNN] Cl + 2H2O

Nātrija nitrīts (vai slāpekļskābes nātrija sāls) ir balts līdz viegli iedzeltens kristālisks pulveris, ļoti labi šķīst ūdenī un higroskopisks (absorbē mitrumu no apkārtējās vides).

Kālija nitrits ir neorganisks savienojums ar ķīmisko formulu KNO2. Tas ir K + kālija jonu un nitritu NO2 jonu jonu sāls-.

Tāpat kā citi nitrītu sāļi, piemēram, nātrija nitrīts, tas ir toksisks, ja tas norīts, un tas var būt mutagēns vai teratogēns..

Slāpekļa skābe pastāv divās izomēru formās:

Šīs struktūras rada divas rūpnieciskas nozīmes organisko atvasinājumu sērijas:

(I) Nitritu esteri: \ t

(II) Nitroderīti:

Nitritu esteri satur nitrozoksigrupas grupu ar vispārējo formulu RONO, kurā R ir arilgrupa vai alkilgrupa..

Nitro atvasinājumi (nitrētie savienojumi) ir organiskie savienojumi, kas satur vienu vai vairākas nitro funkcionālās grupas (-NO2)..

Nitro grupas savienojumi gandrīz vienmēr tiek iegūti ar nitrācijas reakcijām, kas sākas ar slāpekļskābi. Tie ir reti sastopami dabā. Vismaz dažas dabiskās nitro grupas radās no aminoskābju oksidēšanās.

Neorganiskie nitrītu savienojumi (nātrija nitrīts, kālija nitrīts uc)

Uzliesmojamība

Šie savienojumi ir sprādzienbīstami. Dažas no šīm vielām var sadalīties sprādzienbīstami, kad tās tiek sildītas vai ir saistītas ar uguni. Tas var eksplodēt siltuma vai piesārņojuma dēļ. Karsējot, konteineri var eksplodēt. Noteces var radīt ugunsgrēka vai sprādziena draudus.

Reaktivitāte

Šīs grupas savienojumi var darboties kā ārkārtīgi spēcīgi oksidētāji, un maisījumi ar reducētājiem vai reducētiem materiāliem, piemēram, organiskām vielām, var būt sprādzienbīstami.

Reaģē ar skābēm, veidojot toksisku slāpekļa dioksīdu. Ja amonija sāls ir kondensēts ar nitrīta sāli, notiek vardarbīga eksplozija.

Veselības apdraudējums

Ieelpošana, norīšana vai saskare (āda, acis) ar tvaikiem vai vielām var izraisīt nopietnus savainojumus, apdegumus vai nāvi. Ugunsgrēks var radīt kairinošas, kodīgas un / vai toksiskas gāzes. Noteces no ugunsgrēka kontroles vai atšķaidīšanas ūdens var izraisīt piesārņojumu.

Organiskie nitrītu savienojumi (nitritu esteri, nitroderminēti)

Uzliesmojamība

Lielākā daļa no šīs grupas materiāliem ir viegli uzliesmojoši. Tomēr tie bieži ir ķīmiski nestabili un pakļauti ļoti dažādam sprādzienbīstamam daudzumam.

Reaktivitāte

Aromātiskie nitro savienojumi var eksplodēt bāzes, piemēram, nātrija hidroksīda vai kālija hidroksīda klātbūtnē, pat ūdens vai organisko šķīdinātāju klātbūtnē. Nitroaromātisko savienojumu sprādzienbīstamība palielinās vairāku nitro grupu klātbūtnē.

Toksicitāte

Daudzi no šīs grupas savienojumiem ir ļoti toksiski.

Lietojumi

Nitritu esteri, amilnitrits un citi alkilnitīti, tiek izmantoti medicīnā sirds slimību ārstēšanai un orgasma pagarināšanai, īpaši vīriešiem. Reizēm tās tiek izmantotas atpūtai, lai izmantotu to euforisko efektu.

Nitro grupa ir viens no visbiežāk sastopamajiem sprādzieniem (funkcionālā grupa, kas veido sprādzienbīstamu savienojumu) visā pasaulē. Daudzus izmanto organiskā sintēze, bet vislielākais šīs grupas savienojumu lietojums ir militārajās un komerciālajās sprāgstvielās..

Hloramfenikols (antibiotika, kas ir noderīga bakteriālu infekciju ārstēšanai) ir reta dabas nitro savienojuma piemērs..

Diazonija sāļi tiek plaši izmantoti spilgtas krāsas savienojumu, ko sauc par azo krāsvielām, pagatavošanā.

Nātrija nitrīta galvenais izmantojums ir paredzēts organonitrogēnu savienojumu rūpnieciskai ražošanai. Tas ir dažādu zāļu, krāsvielu un pesticīdu prekursors. Tomēr tās vislabāk zināms lietojums ir pārtikas piedeva, lai novērstu botulismu. Tā numurs ir E250.

Kālija nitritu izmanto kā pārtikas piedevu līdzīgi kā nātrija nitrītu. Tā numurs ir E249.

Noteiktos apstākļos (īpaši ēdiena gatavošanas laikā) gaļas nitrīti var reaģēt ar aminoskābju noārdīšanās produktiem, veidojot nitrozamīnus, kas ir zināmi kancerogēni.

Tomēr nitritu loma botulisma novēršanā ir novērsusi to izmantošanas aizliegumu sālītā gaļā. Tie tiek uzskatīti par neaizvietojamiem botulīna saindēšanās novēršanā, ko izraisa žāvētu kaltētu desu patēriņš.

Nātrija nitrīts ir viens no svarīgākajiem medikamentiem, kam ir nepieciešama pamata veselības sistēma (tā ir Pasaules Veselības organizācijas būtisko zāļu sarakstā)..

Slāpekļskābes un gaisa piesārņojums

Slāpekļa oksīdus (NOx) var atrast āra un iekštelpu vidē.

Slāpekļa oksīdu koncentrācija atmosfērā pēdējo 100 gadu laikā ir ievērojami palielinājusies.

Tās pētījums ir nepieciešams gaisa kvalitātes plānošanai un tā ietekmes uz cilvēku veselību un vidi novērtēšanai.

Atkarībā no to izcelsmes atmosfēras piesārņotāju emisijas avoti var tikt klasificēti kā:

• No āra vides
a. Antropogēni avoti
a.1. Rūpnieciskie procesi
a.2. Cilvēka darbība
b. Dabas avoti
b.1. Biomasas (fosilā kurināmā) sadedzināšanas procesi.
b.2. Okeāni
b.3. Stāvs
b.4. Ar saules gaismu saistītie procesi

• Iekštelpu vide
a. Avoti, kas infiltrēti no ārējās vides, izmantojot gaisa apmaiņas procesus.
b. Avoti, kas iegūti no sadegšanas procesiem iekšējās vidēs (galvenie).

NO līmeņi2 iekštelpu vidē tās ir augstākas par NO vērtībām2 ārā Iekšējā / ārējā (I / E) attiecība ir lielāka par 1.

Šo iekšējo vides emisiju avotu zināšanas un kontrole ir būtiska, ņemot vērā personiskās uzturēšanās laiku šajās vidēs (mājās, birojos, transporta līdzekļos)..

Kopš 1970. gadu beigām slāpekļskābe (HONO) ir atzīta par galveno atmosfēras komponentu, jo tā ir tiešs hidroksilgrupu avots (OH)..

Troposfērā ir vairāki zināmi OH avoti, tomēr HONO OH ražošana ir interesanta, jo HONO avoti, liktenis un diennakts cikls atmosfērā ir sākuši izskaidrot tikai nesen..

Slāpekļskābe piedalās troposfēras ozona līdzsvarā. Slāpekļa oksīda (NO) un ūdens heterogēna reakcija rada slāpekļskābi. Kad šī reakcija notiek uz atmosfēras aerosolu virsmas, produkts ir viegli savienots ar hidroksilgrupām.

OH radikāļi ir iesaistīti ozona (O3) un peroksiacetilnitrāta (PAN) veidošanā, kas rada tā saukto "fotoķīmisko smogu" piesārņotajos reģionos un veicina gaistošo organisko savienojumu (GOS) oksidēšanos, kas sekundāri veido daļiņas un skābekļa gāzes.

Slāpekļskābe stipri absorbē saules gaismu pie viļņa garumiem, kas ir īsāki par 390 nm, kā rezultātā tā fotolītiskā noārdīšanās OH un slāpekļa oksīdā (NO).

HONO + hν → OH + NO

Naktī šī mehānisma trūkums izraisa HONO uzkrāšanos. HONO fotonīzes atsākšana pēc rītausmas var izraisīt ievērojamu OH veidošanos no rīta.

Rietumu sabiedrībās cilvēki tērē gandrīz 90% sava laika telpās, galvenokārt savās mājās.

Globālais pieprasījums pēc enerģijas ietaupījuma ir veicinājis enerģijas taupīšanu siltumapgādē un dzesēšanā (labs iekšējo telpu izolācija, zems gaisa infiltrācijas līmenis, energoefektīvi logi), kas palielina gaisa piesārņotāju līmeni šādās vidēs..

Sakarā ar mazāku apjomu un samazinātu gaisa apmaiņas kursu, gaisa piesārņotāju uzturēšanās laiks telpās ir daudz ilgāks nekā āra atmosfērā..

HONO no visiem gaisa telpā esošajiem savienojumiem ir nozīmīga piesārņojoša viela gāzes fāzē, kas varētu būt diezgan augstā koncentrācijā, kas ietekmē gaisa kvalitāti un veselību..

HONUS var izraisīt cilvēka elpceļu kairinājumu un elpošanas problēmas.

HONO, nonākot saskarē ar dažiem savienojumiem, kas atrodas iekšējās vides virsmās (piemēram, tabakas dūmu nikotīns), var veidot kancerogēnus nitrozamīnus..

Iekštelpu vides HONO var radīt tieši degšanas procesā, ti, sadedzinot sveces, gāzes krāsnīs un sildītājos, vai arī to var veidot ar heterogēnu NO2 hidrolīzi vairākās iekšējās virsmās..

2NO2 + H2O → HONO + HNO3

Saules gaismas UV frakcija var palielināt NO neviendabīgo konversiju2 uz HONO.

Alvarez et al (2014) un Bartolomei et al (2014) ir parādījuši, ka HONO tiek ražots neviendabīgās reakcijās, ko izraisa gaisma.2 ar kopīgām virsmām iekštelpās, piemēram, stikla, tīrīšanas līdzekļu, krāsu un laku.

Līdzīgi, gaismas izraisītās HONO veidošanās likmes, kas novērotas uz iekšējām virsmām, var palīdzēt izskaidrot augsto OH dienas līmeni, kas novērots telpās dienas laikā..

HONO var izstarot tieši kā primāro piesārņotāju un sasniegt augstu iekštelpu vides līmeni, izmantojot sadegšanas procesus, piemēram, slikti vēdināmās "energoefektīvu" māju virtuvēs ar gāzes plītīm..

Turklāt HONO var veidoties NO neviendabīgās reakcijās2 ar ūdens slāņiem, kas sorbēti uz vairākām iekšējām virsmām.

Lai gan divi HONO avoti (tieša emisija un neviendabīgas NO reakcijas)2 gāzes fāze ar ūdens slāņiem, kas adsorbēti bez saules gaismas) ir nozīmīgi HONO iekšējie avoti, modeļiem, kuriem ir tikai šie divi avoti, sistemātiski nepietiekami novērtē HONO daudzuma līmeni, kas novērots iekštelpās..

Alvarez et al (2014) veica pētījumus par neviendabīgajām reakcijām, ko izraisīja gaisma, NO2 gāzes fāzē, izmantojot vairākas mājsaimniecības ķimikālijas, ko parasti izmanto, ieskaitot grīdas tīrītāju (sārmains mazgāšanas līdzeklis), vannas istabas tīrītāju (skābes mazgāšanas līdzekli), baltas sienas krāsas un laku..

Šajā pētījumā izmantotie fotoeksulācijas viļņa garumi ir raksturīgi saules spektra raksturlielumiem, kas var viegli iekļūt iekšējās telpās (λ> 340 nm).

Šie autori konstatēja, ka šīm mājsaimniecības ķimikālijām ir nozīmīga loma telpu ķīmijas un gaisa kvalitātes nodrošināšanā.

Saskaņā ar viņa pētījumiem pat nelielas HONO frakcijas fotoizdalīšana, lai radītu hidroksilgrupas, būtiski ietekmētu iekštelpu gaisa ķīmiju..

Tāpat Bartolomei et al (2014) pētīja neviendabīgās NO reakcijas2 ar izvēlētajām iekšējo krāsu virsmām gaismas klātbūtnē un parādīja, ka HONO veidošanās palielinās ar gaismu un relatīvo mitrumu minētajās telpās..

Drošība un riski

Ķīmisko vielu klasifikācijas un marķēšanas globāli harmonizētās sistēmas bīstamības paziņojumi (SGA)

Ķīmisko vielu klasifikācijas un marķēšanas globālā harmonizētā sistēma (SGA) ir starptautiski atzīta sistēma, ko izveidojusi Apvienoto Nāciju Organizācija un kura mērķis ir aizstāt dažādus klasifikācijas un marķēšanas standartus, ko izmanto dažādās valstīs, izmantojot konsekventus kritērijus visā pasaulē..

Briesmām (un tā atbilstošo nodaļa par SGA) klases, klasifikācijas standartiem un marķēšanu un ieteikumi nātrija nitrīta ir šādi (Eiropas Ķīmisko vielu aģentūra, 2017; Apvienoto Nāciju Organizācijas 2015., PubChem, 2017):

GHS bīstamības paziņojumi

H272: var pastiprināt uguni; Oksidants [Brīdinājums Oksidējošie šķidrumi; Oksidējošas cietvielas - 3. kategorija] (PubChem, 2017).
H301: Toksisks norijot [Bīstamība Akūta toksicitāte, perorāli - 3. kategorija] (PubChem, 2017).
H319: Izraisa nopietnu acu kairinājumu [Brīdinājums Nopietni acu bojājumi / acu kairinājums - 2.A kategorija] (PubChem, 2017).
H341: Ir aizdomas, ka tas izraisa ģenētiskus defektus [Brīdinājuma dzimumšūnu mutagenitāte - 2. kategorija] (PubChem, 2017).
H361: Ir aizdomas, ka tas kaitēs auglībai vai auglim [Brīdinājums reproduktīvajai sistēmai - 2. kategorija] (PubChem, 2017).
H370: Rada orgānu bojājumus [Bīstamība Specifiska toksicitāte mērķa orgāniem, vienreizēja iedarbība - 1. kategorija] (PubChem, 2017).
H373: izraisa orgānu bojājumus ilgstošas ​​vai atkārtotas iedarbības rezultātā [Brīdinājums Īpaša toksicitāte mērķa orgāniem, atkārtota iedarbība - 2. kategorija] (PubChem, 2017).
H400: Ļoti toksisks ūdens organismiem [Brīdinājums Bīstams ūdens videi, akūta bīstamība - 1. kategorija] (PubChem, 2017).
H410: Ļoti toksisks ūdens organismiem ar ilgstošām nelabvēlīgām sekām [Brīdinājums Bīstams ūdens videi, ilgtermiņa apdraudējums - 1. kategorija] (PubChem, 2017).

Piesardzības norādījumu kodi
P301 + P310, P305 + P351 + P338, P307 + P311, P308 + P313, P314, P321, P330, P337 + P313, P301, P301, P202, P210, P220, P221, P260, P264, P270, P273, P280, P281, P370 + P378, P391, P405 un P501 (PubChem, 2017. gadu).

Atsauces

  1. Alvarez, E.G., Sörgel, M., Gligorovski, S., Bassil, S., Bartolomei, V., Coulomb, B., ... & Wortham, H. (2014). Gaismas izraisīta slāpekļskābes (HONO) ražošana no NO 2 heterogēnām reakcijām uz mājsaimniecības ķimikālijām. Atmosfēras vide, 95, 391-399. 
  2. Bartolomei, V., Sörgel, M., Gligorovski, S., Alvarez, E. G., Gandolfo, A., Strekowski, R., ... & Wortham, H. (2014). Iekštelpu slāpekļskābes (HONO) veidošanās ar gaismas inducētām NO2 heterogēnām reakcijām ar balto sienu krāsu. Environmental Science and Pollution Research, 21 (15), 9259-9269. 
  3. Benjah-bmm27, (2007). Amilitrīta-3D bumbas [image] Saturs iegūts no: en.wikipedia.org.
  4. Benjah-bmm27, (2009). Hloramfenikola-3D [attēls] Saturs iegūts no: en.wikipedia.org.
  5. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitrīta esteris-2D [attēls] Saturs iegūts no: en.wikipedia.org.
  6. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitro-group-2D [image] Saturs iegūts no: en.wikipedia.org.
  7. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitrīta esteris-2D [attēls] Saturs iegūts no: en.wikipedia.org.
  8. ChemIDplus, (2017). 3D struktūra 7632-00-0 - Nātrija nitrīts [USP] [image] Saturs iegūts no: chem.nlm.nih.gov.
  9. Eiropas Ķimikāliju aģentūra (ECHA). (2017). Klasifikācijas un marķējuma kopsavilkums. Saskaņota klasifikācija - Regulas (EK) Nr. 1272/2008 VI pielikums (CLP regula). Nātrija nitrīts. Saturs iegūts 2017. gada 5. februārī no: echa.europa.eu
  10. Gall, E.T., Griffin, R.J., Steiner, A.L., Dibb, J., Scheuer, E., Gong, L., ... & Flynn, J. (2016). Slāpekļskābes avotu un izlietņu novērtējums pilsētu izplūdē. Atmosfēras vide, 127, 272-282.
  11. Gligorovski, S. (2016). Slāpekļskābe (HONO): jauna iekštelpu piesārņotāja. Journal of Photochemistry un Photobiology A: Chemistry, 314, 1-5.
  12. JSmol, (2017). Nitrits [image] Saturs iegūts no: chemapps.stolaf.edu.
  13. JSmol, (2017). Slāpekļskābe [image] Saturs iegūts no: chemapps.stolaf.edu.
  14. Jü, (2013). Amilnitrīts V.1. [image] Saturs iegūts no: en.wikipedia.org.
  15. Madruga, D. G. un Patier, R. F. (2006). NOx IEKĻAUŠANA ATMOSFĒRIJAS ĶĪMIJĀ. Elektroniskais vides žurnāls, (2), 90. lpp. 
  16. Apvienoto Nāciju Organizācija (2015). Globālā harmonizētā ķīmisko produktu klasifikācijas un marķēšanas sistēma (SGA) Sestais pārskatītais izdevums. Ņujorka, Amerikas Savienotās Valstis: ANO publikācija. Saturs iegūts no: unece.org.
  17. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. PubChem Compound datu bāze. (2017). Nitrits. Bethesda, MD, ES: Nacionālā medicīnas bibliotēka. Saturs iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov.
  18. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. PubChem Compound datu bāze. (2017). Slāpekļskābe. Bethesda, MD, ES: Nacionālā medicīnas bibliotēka. Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  19. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. PubChem Compound datu bāze. (2017). Nātrija nitrīts. Bethesda, MD, ES: Nacionālā medicīnas bibliotēka. Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  20. Valsts okeāna un atmosfēras pārvalde (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Ķīmisko datu lapa. Nitriti, neorganiski, N.O.S. Sudraba pavasaris, MD. ES; Saturs iegūts no: cameochemicals.noaa.gov.
  21. Valsts okeāna un atmosfēras pārvalde (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reaktīvās grupas datu lapa. Nitrātu un nitrītu savienojumi, neorganiskie. Sudraba pavasaris, MD. ES; Saturs iegūts no: cameochemicals.noaa.gov.
  22. Valsts okeāna un atmosfēras pārvalde (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reaktīvās grupas datu lapa. Nitro, nitrozo, nitrātu un nitrītu savienojumi, organiskie. Sudraba pavasaris, MD. ES; Saturs iegūts no: cameochemicals.noaa.gov.
  23. Oelen, W. (2005). Nātrija nitrīta kristāli [image] Saturs iegūts no: en.wikipedia.org.
  24. PubChem, (2016). Nitrits [image] Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  25. PubChem, (2016). Slāpekļskābe [image] Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  26. PubChem, (2016). Nātrija nitrits [image] Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  27. Spataro, F., un Ianniello, A. (2014). Atmosfēras slāpekļa skābes avoti: zinātnes stāvoklis, pašreizējās pētniecības vajadzības un nākotnes perspektīvas. Air & Waste Management Association žurnāls, 64 (11), 1232-1250.
  28. Thiemann, M., Scheibler, E., un Wiegand, K. W. (2000). Slāpekļskābe, slāpekļskābe un slāpekļa oksīdi. Ullmana rūpnieciskās ķīmijas enciklopēdijā. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.