Dusičnan sodný – vlastnosti, reakce, použití, výhody a poškození

Dusičnan sodný je anorganická sloučenina, sodná sůl kyseliny dusičné. Je široce používán v průmyslu: je nezbytný v metalurgii, pro výrobu pyrotechniky, skla. Díky své vysoké rozpustnosti a netoxicitě se látka rozšířila v potravinářském průmyslu jako fixátor barev a konzervační prostředek. Když se dostane do vody, přechází do formy přístupné rostlinám a stává se pro ně hnojivem, aniž by zhoršoval půdu. Nadměrná konzumace dusičnanů je škodlivá pro zdraví, zároveň je tento makroživina nepostradatelná pro normální fungování organismu.

Jaký je vzorec dusičnanu sodného

Dusičnan sodný je neutrální sůl, sloučenina vysoce reaktivního kovu sodíku se zbytkem kyseliny dusičné. Chemický vzorec – NaNO₃Říká se mu také dusičnan sodný a aby se předešlo záměně s dusičnanem draselným, dodávají, že je chilský.

Velká ložiska se nacházejí v Chile a Peru. Tyto oblasti byly po dlouhou dobu jedinými zdroji této cenné sloučeniny. Do Evropy byla poprvé dovezena v roce 1820, ale nebyla žádaná, a proto byla zlikvidována (vyhozena do moře), protože velké množství prachu by vedlo k clu. Teprve o 30 let později si Evropané mohli dovážený minerál vážit, když se začal přidávat do střelného prachu, čímž se zlepšilo uvolňování kyslíku a zintenzivnil oxidační proces.

V přírodě se dusičnan sodný vyskytuje ve formě kaliche – sedimentární rudy, šedavě růžové barvy, obsahující uhličitan vápenatý se štěrkem, pískem a jílem. Mezi tímto kalichovým cementem tvrdnou sírany, křemence a bauxity. Ledek se uvnitř tvoří v důsledku usazování solné mlhy přicházející z moře za horkého počasí a nízké vlhkosti. Déšť vytváří roztoky dusičnanu, který ho odplavuje, načež stéká do kaluží, sráží se v čistých liniích, tzv. “žilách” v tloušťce svahů.

Na počátku 1900. století začalo Německo vyvíjet umělou obdobu kaliche. Němečtí chemici Fritz Haber a Carl Bosch ho dokázali syntetizovat v laboratoři. Když začala první světová válka, masově vyráběný syntetický nitronatrit prakticky vytlačil svůj přírodní analog z trhu. Navzdory tomu je dusičnan sodný v Jižní Americe stále populární, i když je co do objemu výroby horší. Během období rozsáhlých vykopávek byl nazýván „bílým zlatem“.

Fyzikální vlastnosti, vzhled

Dusičnan sodný je prášek s nízkou hustotou, který se skládá z dlouhých krystalů, které jsou bezbarvé a bez zápachu, s ostrou, slanou, hořkou chutí, někdy bělavou. Vykazuje vysokou hygroskopičnost a tepelnou kapacitu. Roztok dusičnanu je extrémně tepelně stabilní (odolává zahřátí až do 600 °C), výbušný. Taví se bez rozkladu, bod tání je 308 °C, varí se při 380 °C za současného tepelného rozkladu.

Rozpustnost ve vodě je velmi výrazná, zlepšuje se s rostoucí teplotou, optimum je při 100 °C. Rozpouští se v amoniaku, diaminu, hůře v nepolárních rozpouštědlech: alkoholech (ethanol, methanol), aromatických heterocyklech (pyridin), benzenu, fenolu, toluenu.

Chemické vlastnosti, reakce

Reakce dusičnanu sodného přímo souvisí s jeho typem: nejčastěji interaguje s kyselinami, jednoduchými látkami a oxidy. Vstupuje tedy do substituční reakce s měďnatým olejem, což vede k uvolňování hydrogensíranu a par kyseliny dusičné:

Když se v prostředí vytvoří alkalické podmínky, spustí se reakce dusičnanu sodného s žíravou alkálií, přičemž dochází k uvolnění elektronů a oxidaci. Vzniká amoniak a komplexní tetrahydroxoaluminát:

Při zahřátí na 360 °C reaguje dusičnan sodný s olovem:

Rozkladná reakce na dusitany a molekulární kyslík probíhá při teplotách dosahujících 500 °C:

Reakcí se zinkem a chlorovodíkem vzniká dusitan sodný a chlorid zinečnatý:

Kvalitativní reakce dusičnanu sodného se vyznačuje přítomností ostrého, nepříjemného zápachu uvolněného hnědého plynu:

Když elektrický proud prochází roztokem dusičnanů, pozoruje se elektrolytická disociace na ionty:

Při zahřátí je schopen oxidovat v tavenině a uvolňovat chroman a oxid uhličitý:

Reakce s anhydridem sírovým probíhá za vzniku oxidu sírového:

Za vakuových podmínek se přidává sodík, vysráží se orthonitrát a plynný dusík:

Nestabilní orthoazonitráty se také tvoří během interakce s binárním sodíkem:

Výroba a příjem

V laboratoři se získává několika způsoby. Za prvé, přidáním hydroxidu sodného:

Další metodou je reakce zahřátého hydroxidu s tetroxidem dusičitým probubláváním:

Když se k oxidu dusičitému přidá kovový sodík, nitrosylový radikál se odpaří:

Dusičnan sodný je možné syntetizovat reakcí dusitanů a peroxidu vodíku:

Vzhledem k obtížné reprodukovatelnosti, nutnosti nákupu drahých činidel a pečlivému sledování molekulových hmotností je použití těchto metod pro průmyslovou výrobu ekonomicky nerentabilní. Historicky je první technologií extrakce ze sedimentů v pouštích El Niño. Koncentrace sloučeniny tam však kolísá a ne vždy je dostatečná k dosažení velkého výtěžku. Za tímto účelem se kaliche ošetřuje protiproudým loužením, poté se odpařuje, posílá do krystalizátoru, krystalizuje a rekrystalizuje pro lepší čištění od nečistot.

Nejběžnější a nejúspornější metodou je neutralizace uhličitany, které mají porézní strukturu a absorbují oxidy. Interakce je postupná a probíhá ve dvou fázích:

Nalévání hydroxidu sodného vede k podobnému výsledku, ale ve výrobě se používá jen zřídka kvůli své vysoké exotermici, doprovázené prudkým uvolňováním tepla:

Proces uvolnění zahrnuje několik fází.

1. Dusitanové a dusičnanové výluhy se zpracovávají a filtrují ve filtračním lisu.
2. Roztok je přiváděn do specializovaného zařízení – invertoru, který spustí kontinuální inverzi (transformaci).
3. Do mechanismu se vhání vzduch, který odstraňuje nepotřebné nečistoty.
4. Kapalina se neutralizuje sodou.
5. Směs se odpařuje ve dvoukomponentní vakuové jednotce při teplotě 50–60 °C.
6. Suspenze podléhá krystalizaci a ochlazování. Během centrifugace se krystaly oddělí a suší v sušicím bubnu.

Výhody a škody, omezení použití

Potravinářská přísada E251 se nachází v mnoha produktech, ale ve stopovém množství, takže nemá žádnou biologickou hodnotu. Koncentrace je příliš nízká na to, aby ovlivnila osmotický tlak krve, rychle se vylučuje močí. Hlavním zdrojem užitečného prvku je chlorid sodný, stejně jako konzervované potraviny. Nebezpečí představuje konzumovaná zelenina a ovoce, přesycené dusičnany v důsledku iracionálního hnojení rostlin.

Existují důkazy o škodlivosti nadměrného příjmu dusičnanů, následky se mohou projevit neurodegenerativními onemocněními, cukrovkou, maligními nádory (kolorektální karcinom, onkologie žaludku). Po vstupu do těla se rozkládají na nitrosaminy, které poškozují neurony a buněčnou DNA. Vysoké koncentrace dusičnanu sodného v mase a jeho následné tepelné zpracování mají negativní vliv na člověka, tvoří karcinogenní nitrososloučeniny.

Tato skupina látek je však nezbytná pro metabolismus, přenos signálů podél nervových vláken, takže je nelze z jídelníčku zcela vyloučit.

přihláška

Použití dusičnanu sodného proniklo do mnoha oblastí: je nepostradatelnou součástí skelné hmoty, pyrotechnických výrobků. V potravinách fixuje barvu, aniž by ovlivnil texturu a další vlastnosti, a má slabý konzervační účinek. Ledek je důležitý pro zemědělství, protože obohacuje substrát, zlepšuje výnos a produktivitu zelené vegetace.

Aplikace v potravinářském průmyslu

Použití dusičnanu sodného v potravinářském průmyslu je dáno jeho bezpečností a přirozeností. Nedodává potravinám specifickou vůni, ale slanost neumožňuje jeho přidání do sladkostí. Nejčastěji se E251 nachází na obalech těchto výrobků:

• klobása;
• klobásy;
• lahůdkové maso;
• konzervovaná zelenina a ryby (šproty);
• červené a nakládané ryby (losos, sleď);
• kaviár;
• sádlo;
• tvrdé, tavené sýry.

V uzenářských výrobcích je povolená koncentrace potravinářské přídatné látky omezena na 200–250 mg/kg. V sýrových výrobcích – 50 mg/kg.

Tato přísada zlepšuje vzhled, stabilizuje pigment a zabraňuje jeho blednutí nebo změnám v průběhu času. Bez ní je klobásový řez méně chutný a hůře se prodává. Antimikrobiální účinek je způsoben negativním vlivem na buněčné membrány bakterií a mikroskopických hub. Použití dusičnanu sodného inhibuje jejich růst, čímž zabraňuje vzniku plísní a prodlužuje trvanlivost. Nejčastěji se kombinuje s jinými konzervačními látkami (E252), čímž se účinek zesiluje.

Aplikace v zemědělství a dalších oblastech

Hnojivo z dusičnanu sodného

Dusičnan sodný je účinné dusíkaté hnojivo, které plní dvě důležité funkce: doplňuje půdu dusíkem, který je nezbytný pro růst a vývoj rostliny, a doplňuje nedostatek sodíku, bez kterého nemůže fungovat draslík-sodíkové čerpadlo.

Technická jakost „CX“ se používá jako hnojivo. Má řadu užitečných vlastností:

1. Podporuje rychlé zrání bobulovin.
2. Zvyšuje obsah chlorofylu v listech, zlepšuje fotosyntézu a umožňuje rychlejší nárůst hmoty rostliny.
3. Kvetení se stává dlouhým a hojným, což ovlivňuje počet nových pupenů.
4. Vytváří silnou imunitu proti škůdcům a virům.
5. Zvyšuje odolnost vůči agresivním faktorům prostředí: chlad, UV záření. Zlepšuje mrazuvzdornost a odolnost vůči větru.
6. Normalizuje transport sacharidů z listových čepelí do ovocné dřeně, čímž se chuť intenzivnější.
7. Připravuje půdu po podzimně-zimním období, podporuje rychlé klíčení semen a vývoj řízků.

Je důležité vybrat správné zemědělské plodiny, kterým hnojení neublíží. Patří mezi ně:

• okrasné květiny: noční fialky, tulipány, lilie, hortenzie, pivoňky, růže;
• česnek;
• zahradní jahody;
• černý rybíz, červený rybíz;
• cibule;
• zelenina: špenát, koriandr, kopr, petržel, saláty;
• celer;
• řepa;
• mrkev;
• ředkvičky;
• rajčata;
• brambory;
• Bulharský pepř;
• lilek.

Vrchní obvaz je buď listový, nebo kořenový. V prvním případě se listy stříkají před plodením, ve druhém případě se zálivka provádí během vegetačního období. Zahradníci praktikují předseťovou úpravu, kdy se suchý dusičnan zahrabe do země před setím, například na podzim. To lze provést na jaře, pokud se později vysazují lilkové plodiny. Další metoda je dlouhodobá, spočívá v pravidelném vrchním obvazu během vegetačního období.

Je důležité dodržovat povolené dávkování, aby se zabránilo úhynu plodiny a nasycení dusičnany: ne více než 40 g/m2. Odborníci nedoporučují hnojení v chladném počasí: v zimě, pozdě na podzim nebo brzy na jaře, ani postřik mladých výhonků.

Dusičnan sodný je součástí skla, díky čemuž je čisté, tepelně stabilní a zabraňuje tvorbě prasklin a malých bublin. V pyrotechnickém průmyslu se ledek používá méně často, protože aktivně absorbuje vodní páru ze vzduchu, což vede ke shlukování práškové směsi. V osvětlovacích směsích způsobuje žloutnutí plamene, je součástí zápalných směsí.

Výrobci

Velká ruská společnost URALCHEM, založená v roce 2007, zaujímá významnou část trhu s minerálními hnojivy. Má mnoho poboček v Rusku i v zahraničí: v Brazílii a Lotyšsku.

Domácí průmyslový holding AMK Group se sídlem v Čeljabinsku syntetizuje dusitan sodný, jehož použití se rozšiřuje jak na potravinářství, tak i na průmysl.

Dováženou sloučeninu dodává Čína, firma „Zouping Changshan Zefeng Fertilizer“, která dodává mnoho činidel a potravinářských přísad. Další, méně masivní výrobce – čínská „Qingdao Sonef Chemical Company Limited“ se zabývá především syntézou hnojiv ve spolupráci se Zemědělskou univerzitou v Shandongu.

Kde koupit a kolik

Ledek prodávají výrobci, velkoobchodní cena se pohybuje od 50 do 110 rublů/kg. E251 lze zakoupit ve specializovaných internetových obchodech, cena 200 gramů je 400 rublů.

Přeprava, skladování, třída nebezpečnosti

Potravinářský dusičnan sodný je balen ve vlhkuvzdorných obalech a přepravován v pytlích o hmotnosti 25 kg. Dodatečně jsou chráněny kartonovými krabicemi, polyethylenovými sáčky a kontejnery.

Látka patří do třídy 3 (středně nebezpečná). Vdechnutí může způsobit vážné plicní problémy, podráždění dýchacích cest, popáleniny. Skladujte v těsně uzavřených nádobách při relativní vlhkosti 60 %, omezte přímé vystavení slunečnímu záření. Doba použitelnosti je neomezená.

Závěr

Dusičnan sodný je ledek používaný k udržení atraktivity výrobků, k výrobě masných a rybích výrobků. Má slanou chuť, při konzumaci v mírných dávkách není toxický. Většina vyrobené látky se používá ke zlepšení dusíkaté výživy rostlin. Aplikace zvyšuje výnosy plodin, urychluje růst a vývoj.

• Dichlormethan: vlastnosti, reakce, aplikace
• Hlinitokřemičitany: vlastnosti, typy, výroba, použití
• Stearát vápenatý: vlastnosti a použití
• Oxid hořečnatý: Popis, výhody a poškození, aplikace, reakce

Stránka poskytuje informace pouze pro referenční účely. Pouze lékař může stanovit diagnózu a předepsat adekvátní léčbu! Léky a lidové léky musí předepisovat odborník, protože mají kontraindikace a vedlejší účinky! Návštěva a konzultace s kvalifikovaným specialistou je bezpodmínečně nutná!