Которые мы с вами поглощаем с овощами и фруктами, – это соли азотной кислоты. Попросту – селитра, как называли ее прежде. Зачем фермеру заморачиваться коровьим или конским навозом (этого добра, кстати, сейчас днем с огнем не найдешь), если можно щедро добавить неорганические удобрения для пышного роста ? Не приходилось ли вам при чистке картофеля видеть черные пятна на разрезе? Вот, скорее всего, он был удобрен нитратными удобрениями. Ну, и как же при всем при этом вести ? Ведь здоровье в первую очередь зависит от того, что мы едим. А едим мы зачастую овощи, напичканные нитратами. Я не химик, я упрощаю, но проблема актуальная.

Присутствие в растениях нитратов – явление нормальное, если оно находится в пределах нормы. А вот при избытке нитратов овощи могут быть весьма даже токсичными.

Как нитраты попадают в организм человека

Большая часть нитратов попадает в организм с консервированными или свежими овощами (примерно 50% суточной нормы);

Очень небольшое количество - с молоком и хлебо-булочными изделиями;

Небольшая часть - в свежем мясе и рыбе, но их количество резко возрастает при добавке нитратов с целью длительного хранения;

Через питьевую воду. Нитраты с полей попадают в подземные воды, а затем- в водозаборные системы.

Чем опасны нитраты

Нитраты способствуют образованию в крови метгемоглобина, который не способен доставлять кислород к органам и тканям, в результате возможно удушье. Нарушается работа печени, понижается давление. Опасным считается предел, когда уровень метгемоглобина в крови превышает 20 процентов. Особенно вредны нитраты детям раннего возраста, так как у них еще не сформировалась ферментативная система.

Как бороться с нитратами

Накопление нитратов зависит не только от внесения минеральных удобрений. Их количество зависит также от самого овоща, где он произрастал - в теплице или в открытом грунте, в тени или на солнце. Количество нитратов различно в разных частях растения.

Некоторые практические советы

Предварительное мытье и очистка уменьшают количество нитратов в овощах на 10 процентов;

Больше всего содержится нитратов в их кожуре, поэтому в некоторых случаях не лишним будет ее очистить;

В спелых плодах нитратов меньше, чем в зеленых;
- в листьях сельдерея, петрушки и укропа их в 2 раза меньше, чем в стеблях;

В листьях белокочанной капусты 2/3 нитратов находятся в кочерыжке;

В поверхностной части моркови их на 70 процентов меньше, чем в ее сердцевине;

В редисе и огурцах в кожурe на 60 процентов больше нитратов, чем во внутренней части (огурцы лучше очистить);
- у арбуза и дыни не нужно есть зеленую мякоть, прилежащую к корке;

Салаты ешьте только свежеприготовленные. Даже непрoдолжительное их хранение в холодильнике способствует превращению нитратов в более опасные нитриты;

Употребление зеленого чая нейтрализует нитраты, поступившие в организм.

Пользуясь этими советами, вы, безусловно, снизите количество нитратов. Но не нужно стараться избавиться от них вовсе. Это невозможно, даже вредно. Так как одновременно уничтожаются и витамины, в том числе витамин С.

Осторожно! Ранние арбузы! ВИДЕО

Оставьте комментарий

Азотная кислота представляет собой одноосновную кислоту, которая подвергается диссоциации в водном растворе согласно следующему уравнению:

HNO 3 ↔ H + + NO 3 — .

тем самым образуя соли - нитраты (NaNO 3 - нитрат натрия, Ca(NO 3) 2 - нитрат кальция, Al(NO 3) 3 -нитрат алюминия и т.д.).

В обычных условиях нитраты представляют собой твердые вещества с ионной кристаллической решеткой, хорошо растворимые в воде.

Химические формулы нитратов

Химические формулы нитратов рассмотрим на примере NaNO 3 - нитрата натрия, Ca(NO 3) 2 - нитрата кальция, Al(NO 3) 3 -нитрата алюминия. Химическая формула показывает качественный и количественный состав молекулы (сколько и каких атомов входит в конкретное соединение) По химической формуле можно вычислить молекулярную массу хлоридов (Ar(Na) = 23 а.е.м., Ar(N) = 14 а.е.м., Ar(Ca) = 40 а.е.м., Ar(Al) = 27 а.е.м.):

Mr(NaNO 3) = Ar(Na) + Ar(N) + 3×Ar(O);

Mr(NaNO 3) = 23 + 14 + 3×16 = 23 + 14 + 48 = 85.

Mr(Ca(NO 3) 2) = Ar(Ca) + 2×Ar(N) + 6×Ar(O);

Mr(Ca(NO 3) 2) = 40 + 2×14 + 6×16 = 40 + 28 + 96 = 164.

Mr(Al(NO 3) 3) = Ar(Al) + 3×Ar(N) + 9×Ar(O);

Mr(Al(NO 3) 3) = 27 + 3×14+ 9×16 = 27 + 42+ 144 = 213.

Графические (структурные) формулы нитратов

Структурная (графическая) формула является более наглядной. Рассмотрим структурные формулы нитратов на примере все тех же NaNO 3 - нитрата натрия, Ca(NO 3) 2 - нитрата кальция, Al(NO 3) 3 -нитрата алюминия.

Рис. 1. Структурная формула нитрата натрия.

Рис. 2. Структурная формула нитрата кальция.

Рис. 3. Структурная формула нитрата алюминия.

Ионная формула

Нитраты представляют собой средние соли способные диссоциировать на ионы в водном растворе:

NaNO 3 ↔ Na + + NO 3 — ;

Ca(NO 3) 2 ↔ Ca 2+ + 2NO 3 — ;

Al(NO 3) 3 ↔ Al 3+ + 3NO 3 — .

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Найдите формулу вещества, если его плотность по водороду равна 67,5, а состав выражается следующими массовыми долями элементов: 23,7% серы, 23,7% кислорода и 52,65% хлора.
Решение	Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле: ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (сера), «у» (кислород) и «z» (хлор). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел): x:y:z = ω(S)/Ar(S) : ω(O)/Ar(O) : ω(Cl)/Ar(Cl); x:y:z= 23,7/32: 23,7/16: 52,65/35,5; x:y:z= 0,74: 1,48: 1,48 = 1: 2: 2. Значит простейшая формула соединения серы, кислорода и хлора будет иметь вид SO 2 Cl 2 и молярную массу 135 г/моль. Значение молярной массы вещества можно определить при помощи его плотности по водороду: M substance = M(H 2) × D(H 2) ; M substance = 2 × 67,5 = 135 г/моль. Чтобы найти истинную формулу соединения найдем отношение полученных молярных масс: M substance / M(SO 2 Cl 2) = 135 / 135 = 1. Значит простейшая формула соединения серы, кислорода и хлора совпадает с молекулярной и имеет вид SO 2 Cl 2 . Это сульфурилхлорид.
Ответ	SO 2 Cl 2 . Это сульфурилхлорид

ПРИМЕР 2

Задание	При полном сгорании на воздухе 7,4 г кислородсодержащего органического соединения образовалось 6,72 л (н.у.) углекислого газа и 5,4 мл воды. Выведите простейшую формулу этого соединения.
Решение	Составим схему реакции сгорания органического соединения обозначив количество атомов углерода, водорода и кислорода за «x», «у»и «z» соответственно: C x H y O z + O z →CO 2 + H 2 O. Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO 2)×M(C) = ×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H 2 O)×M(H) = ×M(H); m(H) =. Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(CO 2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль; M(H 2 O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль. m(C) = ×12 = 3,6 г; m(H) = = 0,6 г. m(O) = m(C x H y O z) - m(C) - m(H) = 7,4 - 3,6 - 0,6 = 3,2 г. Определим химическую формулу соединения: x:y:z = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O); x:y:z= 3,6/12:0,6/1:3,2/16; x:y:z= 0,3: 0,6: 0,2 = 1,5: 3: 1 = 3: 6: 2. Значит простейшая формула соединения имеет вид C 3 H 6 O 2 .
Ответ	C 3 H 6 O 2

NH 4 NO 3

Нитраты калия, натрия, кальция и аммония называют селитрами . Например, селитры: KNO 3 – нитрат калия (индийская селитра) , NаNО 3 – нитрат натрия (чилийская селитра) , Са(NО 3) 2 – нитрат кальция (норвежская селитра) , NH 4 NO 3 – нитрат аммония (аммиачная или аммонийная селитра, ее месторождений в природе нет). Германская промышленность считается первой в мире, получившей соль NH 4 NO 3 из азота N 2 воздуха и водорода воды, пригодную для питания растений .

Физические свойства

Нитраты – вещества с преимущественно ионным типом кристаллических решёток. При обычных условиях это твёрдые кристаллические вещества, все нитраты хорошо растворимы в воде, сильные электролиты.

Получение нитратов

Нитраты образуются при взаимодействии:

1) Металл + Азотная кислота

Cu + 4HNO 3 (k) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

2) Основный оксид + Азотная кислота

CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 O

3) Основание + Азотная кислота

HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O

4) Аммиак + Азотная кислота

NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3

5) Соль слабой кислоты + Азотная кислота

В cоответствии с рядом кислот каждая предыдущая кислота может вытеснить из соли последующую :

2 HNO 3 + Na 2 CO 3 = 2 NaNO 3 + H 2 O + CO 2 ­

6) Оксид азота (IV ) + щёлочь

2NO 2 + NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O

в присутствии кислорода -

4 NO 2 + O 2 + 4 NaOH = 4 NaNO 3 + 2 H 2 O

Химические свойства нитратов

I . Общие с другими солями

1) C металлами

Металл, стоящий в ряду активности левее, вытесняет последующие из их солей:

Cu(NO 3) 2 + Zn = Cu + Zn(NO 3) 2

2) С кислотами

AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3

3) Со щелочами

Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + 2NaNO 3

4) C c олями

2AgNO 3 + BaCl 2 = Ba(NO 3) 2 + 2AgCl↓

II . Специфические

Все нитраты термически неустойчивы. При нагревании они разлагаются с образованием кислорода. Характер других продуктов реакции зависит от положения металла, образующего нитрат, в электрохимическом ряду напряжений:

1) Нитраты щелочных (исключение - нитрат лития) и щелочноземельных металлов разлагаются до нитритов:

2NaNO 3 = 2NaNO 2 + O 2 ­

2К NO 3 = 2 KNO 2 + O 2

2) Нитраты менее активных металлов от Mg до Cu включительно и нитрат лития разлагаются до оксидов:

2Mg(NO 3) 2 = 2MgO + 4NO 2 ­ + O 2 ­

2Cu(NO 3) 2 =2CuO + 4NO 2 ­ + O 2 ­

3) Нитраты наименее активных металлов (правее меди) разлагаются до металлов:

Hg(NO 3) 2 = Hg + 2NO 2 ­ + O 2 ­

2AgNO 3 = 2Ag + 2NO 2 ­ + O 2 ­

4) Нитрат и нитрит аммония:

Нитрат аммония разлагается в зависимости от температуры так:

NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O (190-245 ° C)

2NH 4 NO 3 = N 2 + 2NO + 4H 2 O (250-300 ° C)

2NH 4 NO 3 = 2N 2 + O 2 + 4H 2 O (выше 300 ° C)

Нитрит аммония:

NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O

Дополнительно:

Разложение нитрита аммония

Исключения:

4LiNO 3 = 2Li 2 O + 4NO 2 + O 2

Mn(NO 3) 2 =MnO 2 + 2NO 2

4Fe(NO 3) 2 =2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2

Качественная реакция на нитрат-ион NO 3 – – взаимодействие нитратов c металлической медью при нагревании в присутствии концентрированной серной кислоты или с раствором дифениламина в Н 2 SO 4 (конц.).

Опыт. Качественная реакция на ион NO 3 – .

В большую сухую пробирку поместить зачищенную медную пластинку, несколько кристалликов нитрата калия, прилить несколько капель концентрированной серной кислоты. Пробирку закрыть ватным тампоном, смоченным концентрированным раствором щелочи и нагреть.

Признаки реакции - в пробирке появляются бурые пары оксида азота(IV), что лучше наблюдать на белом экране, а на границе медь – реакционная смесь появляются зеленоватые кристаллы нитрата меди(II) .

Протекают следующие уравнения реакций:

КNO 3 (кр.) + Н 2 SO 4 (конц.) = КНSО 4 + НNО 3

Азотная кислота является сильной кислотой. Её соли - нитраты - получают действием HNO 3 на металлы, оксиды, гидроксиды или карбонаты. Все нитраты хорошо растворимы в воде. Нитрат-ион в воде не гидролизуется.

Соли азотной кислоты при нагревании необратимо разлагаются, причём состав продуктов разложения определяется катионом:

а) нитраты металлов, стоящих в ряду напряжений левее магния:

б)нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений между магнием и медью:

в) нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений правее ртути:

г) нитрат аммония:

Нитраты в водных растворах практически не проявляют окислительных свойств, но при высокой температуре в твердом состоянии являются сильными окислителями, например, при сплавлении твердых веществ:

Цинк и алюминий в щелочном растворе восстанавливают нитраты до NH 3:

Нитраты - широко используются как удобрения. При этом практически все нитраты хорошо растворимы в воде, поэтому в виде минералов их в природе чрезвычайно мало; исключение составляют чилийская (натриевая) селитра и индийская селитра (нитрат калия). Большинство нитратов получают искусственно.

Жидкий азот применяется как хладагент и для криотерапии. В нефтехимии азот применяется для продувки резервуаров и трубопроводов, проверки работы трубопроводов под давлением, увеличения выработки месторождений. В горнодобывающем деле азот может использоваться для создания в шахтах взрывобезопасной среды, для распирания пластов породы.

Важной областью применения азота является его использование для дальнейшего синтеза самых разнообразных соединений, содержащих азот, таких, как аммиак, азотные удобрения, взрывчатые вещества, красители и т. п. Большие количества азота используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей, а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.

В пищевой промышленности азот зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941 , как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент, а жидкий азот применяется при разливе масел и негазированных напитков для создания избыточного давления и инертной среды в мягкой таре.

Газообразным азотом заполняют камеры шин шасси летательных аппаратов.

31. Фосфор – получение, свойства, применение. Аллотропия. Фосфин, соли фосфония – получение и свойства. Фосфиды металлов, получение и свойства.

Фо́сфор - химический элемент 15-й группы третьего периода периодической системы Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 15. Элемент входит в группу пниктогенов.

Фосфор получают из апатитов или фосфоритов в результате взаимодействия с коксом и кремнезёмомпри температуре около 1600 °С:

Образующиеся пары фосфора конденсируются в приёмнике под слоем воды в аллотропическую модификацию в виде белого фосфора. Вместо фосфоритов для получения элементарного фосфора можно восстанавливать углём и другие неорганические соединения фосфора, например, в том числе, метафосфорную кислоту:

Химические свойства фосфора во многом определяются его аллотропной модификацией. Белый фосфор очень активен, в процессе перехода к красному и чёрному фосфору химическая активность снижается. Белый фосфор в воздухе при окислении кислородом воздуха при комнатной температуре излучает видимый свет, свечение обусловлено фотоэмиссионной реакцией окисления фосфора.

Фосфор легко окисляется кислородом:

(с избытком кислорода)

(при медленном окислении или при недостатке кислорода)

Взаимодействует со многими простыми веществами - галогенами, серой, некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные свойства: с металлами - окислитель, образует фосфиды; с неметаллами - восстановитель.

С водородом фосфор практически не соединяется.

В холодных концентрированных растворах щелочей также медленно протекает реакция диспропорционирования:

Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту:

Реакция окисления фосфора происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает бертолетова соль:

Наиболее активен химически, токсичен и горюч белый («жёлтый») фосфор, потому он очень часто применяется (в зажигательных бомбах и пр.).

Красный фосфор - основная модификация, производимая и потребляемая промышленностью. Он применяется в производстве спичек, взрывчатых веществ, зажигательных составов, различных типов топлива, а также противозадирных смазочных материалов, в качестве газопоглотителя в производстве ламп накаливания.

Элементарный фосфор при нормальных условиях существует в виде нескольких устойчивых аллотропических модификаций. Все возможные аллотропические модификации фосфора пока (2016 г.) до конца не изучены. Традиционно различают четыре его модификации: белый, красный, чёрный и металлический фосфор. Иногда их ещё называют главными аллотропными модификациями, подразумевая при этом, что все остальные описываемые модификации являются смесью этих четырёх. При стандартных условиях устойчивы только три аллотропических модификации фосфора (например, белый фосфор термодинамически неустойчив (квазистационарное состояние) и переходит со временем при нормальных условиях в красный фосфор). В условиях сверхвысоких давлений термодинамически устойчива металлическая форма элемента. Все модификации различаются по цвету, плотности и другим физическим и химическим характеристикам, особо, по химической активности. При переходе состояния вещества в более термодинамически устойчивую модификацию снижается химическая активность, например, при последовательном превращении белого фосфора в красный, потом красного в чёрный (металлический).

Фосфи́н (фосфористый водород , фосфид водорода , гидрид фосфора , фосфан РН 3) - бесцветный, ядовитый газ (при нормальных условиях) со специфическим запахом гнилой рыбы.

Фосфин получают при взаимодействии белого фосфора с горячей щёлочью, например:

Также его можно получить воздействием воды или кислот на фосфиды:

Хлористый водород при нагревании взаимодействует с белым фосфором:

Разложение йодида фосфония:

Разложение фосфоновой кислоты:

или её восстановление:

Химические свойства.

Фосфин сильно отличается от своего аналога, аммиака. Его химическая активность выше, чем у аммиака, он плохо растворим в воде, как основание значительно слабее аммиака. Последнее объясняется тем, что связи H−P поляризованы слабо и активность неподелённой пары электронов у фосфора (3s 2) ниже, чем у азота (2s 2) в аммиаке.

В отсутствие кислорода при нагревании разлагается на элементы:

на воздухе самопроизвольно воспламеняется (в присутствии паров дифосфина или при температуре свыше 100 °C):

Проявляет сильные восстановительные свойства:

При взаимодействии с сильными донорами протонов фосфин может давать соли фосфония, содержащие ион PH 4 + (аналогично аммонию). Соли фосфония, бесцветные кристаллические вещества, крайне неустойчивы, легко гидролизуется.

Соли фосфония, как и сам фосфин, являются сильными восстановителями.

Фосфи́ды - бинарные соединения фосфора с другими менее электроотрицательными химическими элементами, в которых фосфор проявляет отрицательную степень окисления.

Большинство фосфидов представляют собой соединения фосфора с типичными металлами, которые получаются прямым взаимодействием простых веществ:

Na + P (красн.) → Na 3 P + Na 2 P 5 (200 °C)

Фосфид бора можно получить как прямым взаимодействием веществ при температуре около 1000 °C, так и реакцией трихлорида бора с фосфидом алюминия:

BCl 3 + AlP → BP + AlCl 3 (950 °C)

Фосфиды металлов - неустойчивые соединения, которые разлагаются водой и разбавленными кислотами. При этом получается фосфин и, в случае гидролиза, - гидроксид металла, в случае взаимодействия с кислотами - соли.

Ca 3 P 2 + 6H 2 O → 3Ca(OH) 2 + 2PH 3

Ca 3 P 2 + 6HCl → 3CaCl 2 + 2PH 3

При умеренном нагревании большинство фосфидов разлагаются. Плавятся под избыточным давлением паров фосфора.

Фосфид бора BP, наоборот, тугоплавкое (t пл. 2000 °C, с разложением), весьма инертное вещество. Разлагается только концентрированными кислотами-окислителями, реагирует при нагревании с кислородом, серой, щелочами при спекании.

32. Оксиды фосфора – строение молекул, получение, свойства, применение.

Фосфор образует несколько оксидов. Важнейшими из них являются оксид фосфора (V) P 4 O 10 и оксид фосфора (III) P 4 O 6 . Часто их формулы пишут в упрощённом виде - P 2 O 5 и P 2 O 3 . В структуре этих оксидов сохраняется тетраэдрическое расположение атомов фосфора.

Оксид фосфора (III) P 4 O 6 - воскообразная кристаллическая масса, плавящаяся при 22,5°С и превращающаяся при этом в бесцветную жидкость. Ядовит.

При растворении в холодной воде образует фосфористую кислоту:

P 4 O 6 + 6H 2 O = 4H 3 PO 3 ,

а при реакции со щелочами - соответствующие соли (фосфиты).

Сильный восстановитель. При взаимодействии с кислородом окисляется до Р 4 О 10 .

Оксид фосфора (III) получается окислением белого фосфора при недостатке кислорода.

Оксид фосфора (V) P 4 O 10 - белый кристаллический порошок. Температура возгонки 36°С. Имеет несколько модификаций, одна из которых (так называемая летучая) имеет состав Р 4 О 10 . Кристаллическая решётка этой модификации слагается из молекул Р 4 О 10 , связанных между собой слабыми межмолекулярными силами, легко разрывающимися при нагревании. Отсюда и летучесть этой разновидности. Другие модификации полимерны. Они образованы бесконечными слоями тетраэдров РО 4 .

При взаимодействии Р 4 О 10 с водой образуется фосфорная кислота:

P 4 O 10 + 6H 2 O = 4H 3 PO 4 .

Будучи кислотным оксидом, Р 4 О 10 вступает в реакции с основными оксидами и гидроксидами.

Образуется при высокотемпературном окислении фосфора в избытке кислорода (сухого воздуха).

Благодаря исключительной гигроскопичности оксид фосфора (V) используется в лабораторной и промышленной технике в качестве осушающего и дегидратируюшего средства. По своему осушающему действию он превосходит все остальные вещества. От безводной хлорной кислоты отнимает химически связанную воду с образованием её ангидрида:

4HClO 4 + P 4 O 10 = (HPO 3) 4 + 2Cl 2 O 7 .

P 4 O 10 применяют как осушитель газов и жидкостей.

Широко используется в органическом синтезе в реакциях дегидратации и конденсации.

Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова

Кафедра гигиены труда

Нитраты

Свойства, получение, применение, токсичность, гигиенические стандарты.

Выполнил:

Руководитель: Жилова Н.А.

Москва, 2002

Нитраты. Общие сведения.

Из многих солей азотной кислоты наибольшее значение для производства разнообразных химических продуктов, для сельского хозяйства и промышленности имеют нитраты натрия, калия, кальция, аммония, меди, железа, алюминия, хрома, ртути, серебра, висмута, бария, стронция, свинца.

Молекулярная формула солей азотной кислоты в общем виде: R, например нитрат натрия NaNO 3 , нитрат кальция Ca(NO 3) 2 и т.п.

Физико-химические свойства некоторых нитратов.

Нитрат натрия (натриевая селитра, чилийская селитра) – бесцветные кристаллы гексагональной формы; плотность при 20 0 – 2.257; температура плавления 308 0 . Выше температуры плавления разлагается на NaNO 2 и O 2 . При более высоких температурах продуктами разложения являются Na 2 O 2 и Na 2 O. Показатель преломления при 20 0 = 1.5874; гигроскопичен. Растворимость в воде: 42.2% при 0 0 , 47.6% при 25 0 и 64.3% при 100 0 . Насыщенный раствор кипит при 120 0 (222.0 г на 100 г Н 2 О).

Нитрат аммония – бесцветные кристаллы. При температуре от – 18 0 до + 32 0 устойчива модификация с простой ромбической решеткой. Плотность при 20 0 – 1.725; температура плавления 169.6-170 0 , при более высоких температурах разлагается. При нагревании выше 300 0 нитрат аммония взрывается.

Нитрат калия (калийная селитра) - бесцветные ромбические кристаллы; плотность при 20 0 – 2.11; температура плавления 336 0 . Растворимость в воде: 31.6 г на 100 г воды при 20 0 и 245 г на 100 г воды при 100 0 . Насыщенный раствор кипит при 118 0 (222.0 г на 100 г Н 2 О). При нагревании выше температуры плавления нитрат калия разлагается с выделением кислорода; смеси нитрата калия с органическими веществами легко воспламеняются и интенсивно сгорают. В природе нитрат калия образуется при разложении органических веществ в результате жизнедеятельности нитрифицирующих бактерий.

Нитрат свинца – прозрачные кристаллы кубической системы; плотность 4.59. Растворимость в воде: 38.8 г на 100г воды при 0 0 , 56.5 г при 20 0 , 95 г при 60 0 , 139 г при 100 0 .

Растворимость большинства нитратов в воде с повышением температуры возрастает. Нитраты щелочных металлов не содержат воды. У нитратов щелочно-земельных металлов свойство присоединять кристаллизационную воду усиливается от бария к магнию. Многие нитраты при нагревании в кристаллическом состоянии плавятся и разлагаются с отщеплением кислорода. При этом образуются нитриты, оксиды металлов или свободные металлы и окислы азота.

Водные растворы нитратов почти не обладают окислительными свойствами. Нитраты, растворенные в воде, способны восстанавливаться только при действии водорода в момент его выделения (вплоть до стадии образования аммиака).

Соли азотной кислоты склонны к образованию двойных нитратов, неустойчивых нитро-солей. Например, нитрат калия-бария. Иногда образуются так называемые «кислые нитраты» (нитратокислоты), например калия.

Получение.

В промышленности широко применяется метод получения аммиачной селитры из синтетического аммиака (или аммиак-содержащих газов) и разбавленной азотной кислоты. Получение растворов нитрата аммония производится в нейтрализационном прямоточном аппарате, который работает под атмосферным давлением.

Значительное количество аммиачной селитры в настоящее время производится из отходящих аммиаксодержащих газов некоторых систем синтеза карбамида. На 1 т карбамида получается от 1 до 1.4 т аммиака. Из такого количества можно выработать 4.6-6.5 т аммиачной селитры.

В небольших количествах нитрат аммония получают путем обменного разложения солей (конверсионные способы) при взаимодействии сульфата аммония с нитратом натрия или нитратом бария, а также при взаимодействии карбоната аммония с нитратом кальция или нитратом магния. Эти способы получения аммиачной селитры основываются на выпадении одной из образующихся солей в осадок или на получении двух солей с различной растворимостью в воде.

В промышленности широко распространен способ получения нитрата натрия путем утилизации хвостовых нитрозных газов, выделяющихся при производстве азотной кислоты из абсорбционных башен. Улавливая хвостовые нитрозные газы растворами соды или каустика, получают т.н. «туковые щелока», содержащие нитрит-нитрат натрия с примесями углекислой и двууглекислой соды. Туковые щелока перерабатываются в натриевую селитру.

Применение.

Большое количество нитратов применяется в виде высококачественных удобрений. Только растения из семейства бобовых, как клевер, люцерна и др., в состоянии черпать азот из воздуха. Другие же растения нуждаются в том, чтобы необходимый им азот находился в почве в связанном состоянии в виде нитратов. Значение азотных удобрений резко возрастает при современной интенсивности системы земледелия, особенно при выращивании высокоурожайных и наиболее требовательных к условиям питания технических культур.

Аммиачная селитра содержит 34-34,5% азота и является универсальным азотным удобрением, так как одновременно содержит аммиачную и нитратную формы азота. Нитрат аммония используется для удобрения хлопка, льна, конопли, табака, овощей. При внесении нитрата аммония в количестве 300-400 кг/га за год прирост урожая хлопчатника (хлопка-сырца) составляет 5-10 кг на 1 кг селитры; в количестве 200-250 кг/га прирост урожая сахарной свеклы (корни) составляет 30-60 кг на 1 кг удобрения. Проблема применения нитрата аммония в виде самостоятельного удобрения окончательно не решена, так как не найдено универсального способа получения не слёживающегося продукта для всех применяемых производственных схем. Поэтому на базе нитрата аммония увеличивается производство сложных удобрений, содержащих помимо азота и другие компоненты (калий, фосфор, кальций и др.).

Калиевая селитра применяется также в качестве удобрения, так как содержит одновременно два необходимых для растений вещества: калий и азот. Она входит в состав сложных удобрений, улучшая их физические свойства. Нитрат натрия является физиологически щелочным удобрением и лучше всего действует на кислых почвах. Применение натриевой селитры наиболее эффективно под сахарную свеклу, урожайность которой значительно возрастает. Нитрат кальция также является ценным удобрением, так как содержит, наряду с азотом, известь, которая, как известно, весьма необходима для некоторых почв. Кроме того при его применении сохраняется структура глинистой почвы, вследствие чего последняя не делается липкой. По агрономическому действию на ряд важных культур нитрат кальция не уступает натриевой селитре и в отдельных случаях даже превосходит ее. Нитрат кальция употребляется, главным образом, как удобрение для льна, ячменя, овса, сахарной свеклы и др. Технический продукт, выпускаемый под названием «норвежская известковая» селитра или «нитрокальцит», содержит около 13% азота.

Нитраты аммония, калия и натрия применяются для получения многих взрывчатых веществ и порохов. Из нитрата аммония готовятся так называемые бездымные взрывчатые вещества. Нитрат аммония при смешении в определенных пропорциях с древесной мукой, нитропродуктами и другими органическими продуктами образует взрывчатые смеси. Калиевая селитра особенно широкое применение находит при изготовлении черного пороха (смесь селитры, угля и серы) и в пиротехнике. Из неё готовят зажигательные фитили, селитряную бумагу и фейерверки.

Нитрат аммония применяют также для получения закиси азота и в горнорудном деле. Нитрат калия применяется как консервирующее средство для пищевых продуктов, особенно при солке мяса.

Нитрат при посоле мяса служит источником образования нитрита, которое происходит под действием денитрифицирующих бактерий, восстанавливающих соли азотной кислоты до солей азотистой кислоты. В результате этого образуется и сохраняется в процессе тепловой обработки колбасных изделий и копченостей розовый цвет, а также подавляется развитие микроорганизмов и токсинообразование.

Калиевая селитра применяется также для закалки металлов, в качестве добавки при приготовлении различных катализаторов, в стекольном, свечном и спичечном производстве и т. д.

Нитрат натрия в небольших количествах находит применение для получения нитрита натрия, в производстве пикриновой кислоты (мелинита), стекла, для чистки металлов и т. д.

Нитрат кальция применяется как исходный продукт для получения нитрозных газов при производстве камерным методом серной кислоты. Он служит также сырьем для получения обменным разложением нитратов калия, свинца, хрома и других солей азотной кислоты.

Нитраты железа, меди, алюминия, хрома находят применение в текстильной промышленности как протрава при крашении тканей.

Для медицинских целей широко используются нитраты ртути, серебра, висмута и другие азотнокислые соли.

Характер действия вещества.

В клинической картине острого отравления человека нитратами отмечается симптоматика, характерная для отравления аммиаком.

Описан случай токсико-аллергического отека легких при отравлении аммиачной селитрой. Кроме того, наблюдались признаки токсико-аллергического миокардита, токсического нефрита, токсического гепатита, острой сердечно-сосудистой недостаточности. При этом отмечались отеки всего тела, цианотичность кожи и видимых слизистых оболочек, ортопноэ; жесткое, ослабленное дыхание с многочисленными сухими и влажными хрипами. Пульс 120 в минуту, слабого наполнения. Артериальное давление 170-120 мм. Сердце расширено, тоны глухие,

тахикардия, экстрасистолия, акцент II тона на легочной артерии. Печень увеличена, болезненна. Симптом Пастернацкого положительный с обеих сторон.

В клинической картине отравления важную роль играло поражение сердечно-сосудистой системы, определявшееся электрокардиографически. Отмечали деформацию интервала S-Т и

зубца Т (отрицательный) в I-II, АVR-АVL отведениях и во всех левых позициях грудных отведении СК, дискордантность направления отрезков и зубцов в стандартных отведениях.

Дети более чувствительны к нитратам, чем взрослые. Четко прослеживается связь между содержанием нитратов в питьевой воде и содержанием метгемоглобина в крови. У детей, потреблявших воду с содержанием нитратов до 10 мг/л, уровень метгемоглобина был в пределах 1,43-1,8%. При содержании нитратов 182,5 мг/л уровень метгемоглобина в крови был в пределах 2,13-3,3% и при содержании нитратов в воде 209 мг/л уровень метгемоглобина в крови составил 3,1-7,05%. Отмечено, что уровень метгемоглобина в крови детей понижался с увеличением их возраста. Так, при обследовании детей от 2 месяцев до 3 лет у 59,3% обнаружено содержание в крови метгемоглобина на уровне более 5%; среди детей от 3 до 7 лет с таким же уровнем метгемоглобина оказалось 38,3%.

При обследовании детей, находящихся на воспитании в детских домах, в одинаковых условиях жизни и питания, но потреблявших питьевую воду с различным содержанием нитратов, установлено, что концентрация нитратов в воде 2-3 мг/л не вызывает повышения содержания метгемоглобина в крови детей. При содержании нитратов-10-11 мг/л количество метгемоглобина свыше нормы оказалось лишь у 4 из 94 детей. При содержании нитратов 50-60 мг/л и 100 мг/л уровень метгемоглобина в крови детей иногда доходил до 26%, а число детей с повышенным содержанием метгемоглобина увеличивалось до 85-87%. При этом максимальное увеличение метгемоглобина до 26,6% отмечалось у детей от 3 до 7 лет. У детей от 8 до 12 лет оно было в 2 раза меньше, а у взрослых (старше 18 лет) максимально доходило до 6,7%.

Одним из главных симптомов больных нитратной метгемоглобинемией является цианоз. Сгущенная синевато-серая окраска губ или цианотичность вокруг рта установлена как у детей, так и у взрослых, пользующихся нитратной водой. У детей картина цианоза была выражена более ярко, у большинства взрослых-менее заметно.

Действие азота нитратов на сердечно-сосудистую систему проявляется в учащении сердцебиения на 9-19 ударов в минуту. При воздействии нитратов питьевой воды (23,7-44,6 мг/л) у людей в возрасте от 3 до 75 лет снижается максимальное артериальное давление на 4,0-13,8 мм рт. ст. Однако достоверным было снижение максимального артериального давления лишь в возрастных группах 3-9, 10-14, 50-54 и 55-75 лет. Минимальное артериальное давление снижается на 2,9-7,6 мм рт. ст. и также достоверно в тех же возрастных группах.

Изменения внешнего дыхания при метгемоглобинемии проявляется в виде повышения частоты дыхательных движений. По-видимому, недостаток кислорода вызывает рефлекторное учащение дыхательных движений, действуя на хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон.

При воздействии нитратов в крови у больных разного возраста, кроме увеличенного содержания метгемоглобина, наблюдалось снижение эритроцитов до 3900000 в 1 мм 3 (у больных 5-9 лет). У больных старше 15 лет изменения количества эритроцитов не наблюдалось. Уменьшение числа эритроцитов, по всей вероятности, связано с макроцитозом эритроцитов, развивающимся вследствие кислородного голодания тканей, что может быть выражением приспособления к условиям недостатка кислорода. Уровень гемоглобина у больных до 10 лет увеличивался на 11,4% по сравнению со здоровыми того же возраста. Установлено, что у детей с повышенной концентрацией метгемоглобина (5,3%) время реакции на световой и звуковой раздражители удлиняется.

Проявления токсического действия.

Канцерогенез и мутагенез.

Канцерогенное действие нитратов связано с их возможным превращением в организме животных и человека в нитрозамины. Нитрозирующие свойства наиболее выражены у кишечной палочки и обнаружены у 50% штаммов, выделенных из кишечника человека. В пищевых продуктах, воде и воздухе в результате нитрозирования исходных компонентов (в том числе и нитратов) могут образовываться нитрозамины.

Предполагают, что образующиеся эндогенно нитрозосоединения вызывают мутации, проникая в клетки, благодаря нарушению защитного слизистого барьера грубой раздражающей пищей. Мутированные клетки продуцируют слизь иного состава, рН повышается, начинают размножаться микробы, способствующие образованию дополнительных количеств нитрозосоединений. Атрофия и метаплазия слизистой желудка нарастает в течение 30-50 лет, пока у некоторых людей с такой патологией не возникает окончательная мутация, приводящая к злокачественной трансформации клетки.

Характер комбинированного действия с широко используемыми лекарственными и химическими соединениями.

Довольно часто приходится сталкиваться с комбинированным действием нитратов и нитритов. Как известно, нитраты не являются метгемоглобинообразователями, но, будучи введены в организм, частично восстанавливаются в пищеварительном тракте до нитритов, которые и вызывают метгемоглобинемию. Значительные дозы нитратов и нитритов человек может получить с водой и с пищевыми продуктами.

Показано, что при воздействии смеси нитритов в дозе 2,7 мг/кг (в пересчете на нитрит-ион) и нитратов в дозе 40,8 мг/кг (в пересчете на нитрат-ион) отмечается резкое снижение активности щелочной фосфатазы (на 54%) и некоторая тенденция к снижению активности энтерокиназы (на 30%) и повышению активности липазы (на 28%). В опытах со смесью нитратов и нитритов наблюдается суммация их действия.

В опытах с многократным введением указанных доз нитратов и нитритов также наблюдается торможение пищеварительных ферментов, особенно щелочной фосфатазы (на 34% к 20 дню воздействия) и панкреатической липазы (на 49% к 20 дню воздействия).

При воздействии в течение 7 дней смесью нитратов (12,26 мг/кг) и нитритов (0,81 мг/кг) отмечено их влияние на всасываемость некоторых пищевых веществ. Отмечено наибольшее снижение всасываемости жиров, несколько меньшее-белков и минеральных веществ и незначительное углеводов.

При введении белым крысам нитрата натрия (в дозах 2,5-12,5 г/кг), растворенного в кефире, молочной кислоте (5% раствор), этаноле (2 и 5% раствор) и сорбиновой кислоте (1% раствор), отмечено их тормозящее влияние на образование метгемолгбоина. После удаления молочной кислоты (путем осаждения ее в виде лактата кальция) кефир терял ингибирующие свойства. В то же время кефир, молочная кислота, сорбиновая кислота и этанол способствовали в некоторой степени образованию сульфгемоглобина при одновременном действии с нитратом натрия.

Никотиновая, аскорбиновая кислоты и пиридоксин ослабляют метгемоглобинообразующее действие нитратов, но способствуют образованию сульфгемоглобина.

В овощах, выращиваемых в типичных производственных условиях, могут содержаться одновременно нитраты и пестициды: в капусте через две недели после обработки было 740 мг/кг нитратов, через 1 месяц-1139 мг/кг, через 2 месяца-1050 мг/кг, через 3 месяца-371 мг/кг. Содержание хлорофоса в капусте соответственно составляло 0,85; 0,27; 0,128 и 0,10 мг/кг, а фозалона-2,05; 1,31; 0,7; 0,19 мг/кг. С целью изучения характера комбинированного действия определяли средне-смертельные дозы при однократном пероральном введении хлорофоса, фозалона, нитратов и их комбинаций в различных соотношениях (1:3, 1:1, 3:1). В опытах на мышах и культуре ткани установлено, что совместное действие нитратов с хлорофосом или фозалоном характеризуется в основном суммацией токсического эффекта при всех изученных соотношениях. Однако с увеличением удельного веса нитратов, вводимых вместе с фозалоном (соотношение 3:1), наблюдается антагонистическое действие.

Сочетанное действие нитратов в дозе 1/10 от среднесмертельной с ультрафиолетовым излучением сопровождалось таким же подъемом уровня метгемоглобина в крови, как и при изолированном действии, однако при этом отсутствовала отчетливая эритроцитарная реакция, имевшая место при изолированном действии нитратов.

Влияние на процессы репродукции.

Анализ клинико-статистического материала выявил увеличение числа осложнений течения беременности (токсикоз, гипотония, нефропатия, угроза прерывания беременности и увеличение количества самопроизвольных выкидышей), так и патологию в родах (асфиксия плода, несвоевременное отхождение вод, слабость родовых сил и кровотечения) у работниц производства азотных удобрений.

В эксперименте при повторном введении в течение 60 дней нитратов в дозе 730 мг/кг у крыс отмечалось нарушение генеративной функции, проявлявшееся гонадо- и эмбриотоксическим действием (удлинение полового цикла у самок, нарушение функционального состояния сперматозоидов у самцов, увеличение пред- и постимплантационной смертности).

С целью изучения влияния нитратов на развивающийся зародыш были поставлены опыты на оплодотворенных яйцах кур породы «Русская белая», инкубированных в лабораторном термостате при температуре 38° С и 60% относительной влажности. Нитрат натрия вводили в желток однократно в дозах от 1 нанограмма до 1 миллиграмма на яйцо в 0,1 мл водного раствора, в различные сроки развития зародышей. В контрольные яйца вводили чистый растворитель (воду) в том же объеме и при тех же условиях, что и в опыте.

Кроме того, имелся контроль без какого-либо вмешательства. Результаты учитывались на 10 сутки развития, при этом регистрировались аномалии развития и гибель эмбрионов.

Установлено, что нитрат натрия обладает тератогенной активностью, которая зависит от дозы и стадии развития эмбриона.

Максимальное количество живых аномальных эмбрионов было получено при дозе нитрата натрия 1 нанограмм на яйцо. Наибольшее количество уродливых эмбрионов приходилось на ранние сроки введения нитрата натрия (на 1 и 3-4 сутки).

В контроле без вмешательства аномальных эмбрионов было 3,1%, в контроле с введением растворителя от 3,5% (на 3-й сутки) до 6% (на 1-е сутки), при воздействии нитрата натрия-22,2% до инкубации и 17,6% на 4-е сутки развития зародыша. Аномалии выражались общим недоразвитием, уродствами мозга, глаз, дефектами передней грудной и брюшной стенок, редукцией хвоста, дефектами конечностей и клюва. Установлено также, что нитрат натрия обладает высокой эмбриотоксичностью, вызывая максимум гибели эмбрионов на 3 и 8 дни

вскрытия (до 57-89%).

При гистологических и гистохимических исследованиях печени зародышей установлены значительные дистрофические изменения в виде белковой и жировой дистрофии. Изменения в печени при введении нитрата в дозе 1 нанограмм на яйцо были слабо выражены.

После воздействия нитрата натрия в дозе 3000 мг/кг на беременных крыс-самок роды у них обычно запаздывали. Чаще всего они происходили на 23 день после оплодотворения самок, реже на 22 день, а иногда на 24-25 день беременности (в контрольной группе, как правило, на 22 день).

При введении нитрата натрия в дозе 3000 мг/кг родился один аномальный крысенок уменьшенных размеров и без хвоста. При воздействии этой же дозы в 10% случаев у крысят отмечали весьма выраженный цианоз. При дозе 40 мг/кг цианоз не отмечался. Цианоз, как правило, сопровождался редким еле заметным дыханием и пониженной мышечной активностью крысят. Подкожные гематомы встречались преимущественно на мордочке, лапках и спинке.

Нитрат натрия оказывал также воздействие на количество крысят в пометах. Если среднее число новорожденных крысят в контрольной группе составляло 11,1 ±0,3, то при введении нитрата в дозе 3000, 300 и 40 мг/кг соответственно-8,0±0,3; 8,9±0,4; 9,1 ±0,7. Максимальное снижение среднего веса новорожденных крысят на 17% происходило при дозе 3000 "мг/кг.

Характерным являлось то, что при дозах 3000 и 300 мг/кг крысят через 5 дней увеличивали свой вес в 1,9-2 раза, а контрольные только в 1,5 раза. Указанная закономерность отмечалась вплоть до 20-25 дня жизни. Начиная с 25-30 дня опытные крысята начали отставать в весе от контрольных. Отмеченный факт, по-видимому, следует объяснить тем, что, пока опытные крысята вскармливались молоком матери, они

прибавляли в весе больше, чем контрольные, поскольку численность пометов была меньше. Изменение характера питания к 25 суткам в момент наибольшей активации перемещения крысят позволило проявиться неполноценности потомства, полученного от самок, подвергавшихся во время беременности воздействию нитрата натрия. Предполагается, что отставание в развитии новорожденных крысят может быть связано с нарушениями развития у них скелета. Отставание в окостенении скелета как следствие общего недоразвития эмбрионов отмечалось при дозах нитрата натрия 3000, 1200 и 300 мг/кг. В дозах 3000, 1200 и 300 мг/кг нитрат натрия наиболее часто вызывал отставание оссификации проксимальных фаланг плюсны; в дозе 3000 мг/кг, кроме того, проксимальных фаланг пястья и хвостовых позвонков. Развитие скелета крысят, матери которых во время беременности подвергались воздействию нитрата натрия, отстает от такового в контрольной группе не менее, чем на 1-2 суток.

Лечение.

Лечение больных токсической метгемоглобинемией проводят специфическими лекарственными средствами – аскорбиновой кислотой и метиленовым синим.

Прием внутрь аскорбиновой кислоты (по 0,15-0,3 г 3 раза в день) уже в течение первых дней снижает концентрацию метгемоглобина в крови до 10% от общего количества гемоглобина. Далее переходят на поддерживающие дозы (0,05-0,1 г 3 раза в день) в течение длительного времени (2-3 месяца); при этом необходимо делать перерывы в приеме лекарства продолжительностью 2-4 недели. Метиленовый синий при внутривенном введении оказывает быстрый эффект и уже через 1 час относительная концентрация метгемоглобина в крови уменьшается до 1 % и ниже. Его применяют в виде препарата «Хромосмон», вводят внутривенно медленно из расчета 1 мл на 1 кг массы тела или в капсулах (по 100 мг) 3-4 раза в день.

При отравлении нитратами по показаниям применяют сердечные, десенсибилизирующие средства, кровопускание, оксигенотерапию, гормонотерапию, мочегонные, витамины и др.

Для лечения профессиональной метгемоглобинемии применяются никотинамид и пиридоксин.

Для лечения сельскохозяйственных животных при нитратно-нитритной интоксикации с наличием метгемоглобинемии вводят внутривенно метиленовую синь в дозе 1 г на 100 кг массы животного в виде 1 % раствора, приготовленного на изотоническом растворе натрия хлорида (0,9%) или глюкозы (5%). При необходимости через 5-8 часов инъекцию повторяют. Эффективным средством является также хромосмон - 1 % раствор метиленовой сини на 25% растворе глюкозы, который вводят внутривенно из расчета 1 мл на 1 кг массы животного. При внутривенном введении растворов необходимо избегать попадания указанных средств под кожу.

Наряду с внутривенным введением раствора метиленовой сини хороший терапевтический эффект дает парэнтеральное введение 5% раствора аскорбиновой кислоты в дозе 10 мг на 100 кг массы животного. Кроме того, при подострых или хронических отравлениях необходиммо применять витамин А и обволакивающие средства.

В крайне тяжелых случаях сначала следует парэнтерально ввести на 100 кг массы животного 2 мл 5 % раствора эфедрина гидрохлорида, 3 мл цититона (0,15% раствор цитизина) и 2 мл 10% раствора коразола, а затем при улучшении общего состояния целесообразно ввести внутривенно раствор метиленовой сини.

Дпя ускорения восстановления нитратов в конечные нетоксичные продукты жвачным животным дают внутрь раствор патоки или сахара, разведенную молочную или уксусную кислоту в общепринятых дозах. В конце первых или на вторые сутки применяют лечебные средства против атонии преджелудков(сульфат натрия, настойка черемицы и др.).