Състав на нитрозокиселина, съединения и рискове



на азотна киселина той е умерено силна до слаба киселина, стабилна само в студен разреден воден разтвор. Известен е само в разтвор и под формата на нитритни соли (като натриев нитрит и калиев нитрит).

Азотната киселина участва в озоновия баланс на долната атмосфера (тропосферата). Нитритът е важен източник на мощния вазодилататор на азотния оксид. Нитро групата (-NO2) присъства в естери на азотиста киселина и в нитросъединения.

Нитритите се използват широко в производството на храни за лечение на месо. Въпреки това, Международната агенция за изследване на рака (IARC), специализирана ракова организация на Световната здравна организация (СЗО) на Организацията на обединените нации, класифицира нитритите като вероятно канцерогенни за хората, когато се поема при условия те водят до ендогенно нитрозиране.

формули

Азотна киселина: HNO2

Нитрит: NO2-

Натриев нитрит: NaNO2

  • CAS: 7782-77-6 Азотна киселина
  • CAS: 14797-65-0 нитрит
  • CAS: 14797-65-0 Натриев нитрит (азотна киселина, натриева сол)

2D структура

3D структура

Характеристики на азотиста киселина

Физични и химични свойства

Предполага се, че азотната киселина е в динамично равновесие с анхидрида във водни разтвори:

2HNO2 'N2O3 + H2O

Поради хидролизата, неговите соли (нитрити) са нестабилни във воден разтвор. Азотиста киселина се получава като междинен продукт при разтваряне във вода на NOx газове (азотни оксиди моно-, като азотен оксид и азотен диоксид, NO и NO2 съответно).

При нагряване в присъствието на пясък, стъклени трески или други остри предмети, или дори при ниска температура, диспропорциите на азотиста киселина като:

3 HNO2 'HNO3 + 2NO + H2O

По силата на горната реакция, азотната киселина може да действа като редуциращ агент и като окислител. Тази реакция на диспропорциониране влияе върху свойствата на разтворите на азотиста киселина и е важна за производството на азотна киселина.

Особено важно свойство на азотиста киселина е способността му да диазотира органични амини. С първични амини, киселината образува диазониеви соли

RN-H2 + HN02 + НС1 → [RN-N = N] Cl + 2H20

Натриев нитрит (или азотиста киселина натриева сол) е бял кристален прах разтворими до леко жълтеникав, вода и хигроскопична (абсорбира влагата от околната среда).

Калиев нитрит е неорганичното съединение с химичната формула KNO2. Това е йонна сол на K + калиеви йони и нитритни NO2 йони-.

Подобно на други нитритни соли, като натриев нитрит, той е токсичен при поглъщане и може да бъде мутагенен или тератогенен.

Азотната киселина съществува в две изомерни форми:

Тези структури водят до две серии от органични производни с промишлено значение:

(I) Нитритни естери: \ t

(II) Нитропроизводни:

Нитритните естери съдържат нитрозокси функционална група с обща формула RONO, в която R е арилова или алкилова група..

Нитропроизводните (нитрирани съединения) са органични съединения, които съдържат една или повече нитро-функционални групи (-NO2).

Съединенията на нитрогрупата почти винаги се получават чрез реакции на нитриране, които започват с азотна киселина. Те рядко се срещат в природата. Най-малко някои естествени нитрогрупи произлизат от окислението на аминогрупите.

Неорганични нитритни съединения (натриев нитрит, калиев нитрит и др.)

запалимост

Тези съединения са експлозивни. Някои от тези вещества могат да се разпаднат експлозивно, когато се нагрят или участват в пожар. Той може да експлодира поради топлина или замърсяване. Контейнерите могат да експлодират при нагряване. Оттока може да създаде опасност от пожар или експлозия.

реактивност

Съединенията в тази група могат да действат като изключително мощни окислителни агенти и смеси с редуциращи агенти или редуцирани материали като органични вещества могат да бъдат експлозивни.

Реагира с киселини за образуване на токсичен азотен диоксид. Настъпва бурна експлозия, ако амониевата сол се разтопи с нитритна сол.

Опасност за здравето

Вдишване, поглъщане или контакт (кожа, очи) с пари или вещества може да причини сериозни наранявания, изгаряния или смърт. Пожарът може да предизвика дразнещи, корозивни и / или токсични газове. Оттичането от контрола на водата или водата за разреждане може да причини замърсяване.

Органични нитритни съединения (нитритни естери, нитрополимери)

запалимост

Повечето от материалите в тази група са технически с ниска запалимост. Въпреки това, те често са химически нестабилни и подлежат, в много различна степен, на експлозивно разлагане.

реактивност

Ароматните нитро съединения могат да експлодират в присъствието на основа като натриев хидроксид или калиев хидроксид, дори в присъствието на вода или органични разтворители. Взривните тенденции на нитро ароматни съединения се увеличават от присъствието на множество нитрогрупи.

токсичност

Много от съединенията в тази група са изключително токсични.

приложения

Сред нитритните естери, амилнитрит и други алкилнитрити се използват в медицината за лечение на сърдечни заболявания и за удължаване на оргазма, особено при мъжете. Понякога те се използват за почивка заради техния еуфоричен ефект.

Нитрогрупата е една от най-често срещаните експлозии (функционална група, която прави експлозивно съединение) в световен мащаб. Много от тях се използват в органичния синтез, но най-голямата употреба на съединения в тази група е във военни и търговски експлозиви..

Хлорамфеникол (антибиотик, полезен за лечение на бактериални инфекции) е рядък пример за естествено нитро съединение \ t.

Диазониевите соли се използват широко в приготвянето на ярко оцветени съединения, наречени азо багрила.

Основната употреба на натриев нитрит е за промишлено производство на органо-азотни съединения. Той е предшественик на различни фармацевтични продукти, багрила и пестициди. Въпреки това, най-известната му употреба е като хранителна добавка за предотвратяване на ботулизъм. Има номер E250.

Калиев нитрит се използва като хранителна добавка по подобен начин на натриев нитрит. Той има номер E249.

При определени условия (особено по време на готвене) нитритите в месото могат да реагират с продукти на аминокиселинно разграждане, образувайки нитрозамини, които са известни канцерогени.

Въпреки това, ролята на нитритите в превенцията на ботулизма предотврати забраната на употребата им в сушено месо. Те се считат за незаменими в предотвратяването на отравяне с ботулини поради консумацията на сушени колбаси.

Натриевият нитрит е сред най-важните лекарства, които се нуждаят от основна здравна система (в списъка на основните лекарства на Световната здравна организация).

Азотна киселина и замърсяване на въздуха

Азотните оксиди (NOx) могат да бъдат открити в открити и закрити среди.

Концентрацията на азотни оксиди в атмосферата се е увеличила значително през последните 100 години.

Проучването му е необходимо за планирането на качеството на въздуха и за оценката на въздействието му върху човешкото здраве и околната среда.

Според техния произход източниците на емисии на атмосферни замърсители могат да бъдат класифицирани като:

• От външна среда
а. Антропогенни източници
а.1. Индустриални процеси
a.2. Човешка дейност
б. Природни източници
Б.1. Процеси на изгаряне на биомаса (изкопаеми горива).
Б.2. океани
Б.3. почва
Б.4. Процеси, свързани със слънчева светлина

• Вътрешна среда
а. Източници, инфилтрирани от външни среди чрез процеси на обмен на въздух.
б. Източници, получени от горивни процеси във вътрешни среди (основни).

Нива на NO2 в затворени помещения те са по-високи от стойностите на NO2 на открито. Съотношението вътре / външно (I / E) е по-голямо от 1.

Познаването и контрола на тези източници на емисии на вътрешни среди е фундаментално, поради времето на личен престой в тези среди (жилища, офиси, транспортни средства).

От края на 70-те години на 20 век азотната киселина (HONO) е идентифицирана като ключов атмосферен компонент поради ролята си на директен източник на хидроксилни радикали (ОН)..

Има редица от известни източници на ОН в тропосферата, обаче, производството на HONO ОН представлява интерес, тъй като източници, съдбата и денонощния цикъл на HONO в атмосферата са започнали да бъде изяснен едва наскоро.

Азотната киселина участва в озоновия баланс на тропосферата. Хетерогенната реакция на азотен оксид (NO) и вода произвежда азотна киселина. Когато тази реакция се осъществява на повърхността на атмосферните аерозоли, продуктът се фотокомпонира лесно с хидроксилни радикали.

ОН радикали са включени в образуването на озон (О3) и peroxyacetyl нитрати (PAN), които причиняват т.нар "фотохимичен смог" в замърсените региони и допринасят за окисление на летливи органични съединения (ЛОС), които образуват вторични частици и оксидирани газове.

Азотната киселина абсорбира силно слънчевата светлина с дължина на вълната, по-малка от 390 nm, което води до неговото фотолитично разграждане в OH и азотен оксид (NO)..

HONO + hν → OH + NO

През нощта, липсата на този механизъм води до натрупване на HONO. Възобновяването на фотониза на HONO след зазоряване може да доведе до значително образуване на ОН сутрин.

В западните общества хората прекарват близо 90% от времето си на закрито, предимно в собствените си домове.

Глобалната търсенето за икономия на енергия е подсилен икономия на енергия за отопление и охлаждане (добра изолация на вътрешните пространства, ниски нива на въздух инфилтрация, енергийно ефективни прозорци), което води до повишени нива на замърсители на въздуха такива среди.

Поради по-малките обеми и намалените обменни нива на въздуха, времето на пребиваване на замърсителите на въздуха е много по-дълго във вътрешни среди в сравнение с външната атмосфера..

Сред всички съединения, присъстващи във вътрешния въздух, HONO представлява важен замърсител в газовата фаза, който може да присъства в доста високи концентрации с последици за качеството на въздуха и здравето..

HONUS може да доведе до дразнене на човешките дихателни пътища и дихателните проблеми.

HONO, когато влезе в контакт с определени съединения, намиращи се в повърхностите на вътрешните среди (като например никотина от тютюневия дим), може да образува канцерогенни нитрозамини.

закрит среда HONO могат да бъдат генерирани директно по време на процеса на горене, т.е. горящи свещи, газови печки и нагреватели, или могат да бъдат образувани чрез хетерогенно хидролиза на NO2 в различни вътрешни повърхности.

2NO2 + Н2O → HONO + HNO3

UV частта на слънчевата светлина може да увеличи хетерогенната конверсия на NO2 до HONO.

Alvarez et al (2014) и Bartolomei et al (2014) са показали, че HONO се произвежда в хетерогенни реакции, индуцирани от светлина, на NO2 с общи повърхности в затворени помещения, като стъкло, почистващи препарати, боя и лак.

По подобен начин, индуцираните от светлината скорости на образуване на HONO, наблюдавани на вътрешните повърхности, могат да помогнат да се обяснят високите нива на ОН, наблюдавани на закрито през деня.

В HONO могат да бъдат доставени директно като основен замърсител и достигат високи нива във въздуха на закрито през горивни процеси, например в лошо вентилирани кухни на "енергийно ефективни" домове с газови печки.

В допълнение, HONO може да се образува чрез хетерогенни реакции на NO2 със слоеве вода, сорбирани на няколко вътрешни повърхности.

Въпреки че двата източника на HONO (директни емисии и хетерогенни реакции на NO2 газова фаза адсорбира слоеве вода в отсъствие на слънчева светлина) представляват значителни източници на закрит HONO, модели, които имат само тези два източника системно подценява нивата на HONO наблюдавани дневни вътрешен.

Alvarez et al (2014) проведоха изследване на хетерогенните реакции, предизвикани от светлината, NO2 в газова фаза с серия от обичайно използвани битови химикали, включително почистващ препарат за подове (алкален препарат), почистващ препарат за баня (киселинен детергент), бяла стена и лак.

Използваните в това изследване дължини на вълните са характерни за тези от слънчевия спектър, които лесно могат да проникнат във вътрешните пространства (λ> 340 nm)..

Тези автори установяват, че тези битови химикали имат важна роля в химията и качеството на въздуха в затворени помещения.

Според неговите изследвания, фотодисоциацията дори на малка част от HONO, за да произведе хидроксилни радикали, би имала голямо влияние върху химията на въздуха в затворени помещения..

По подобен начин, Bartolomei et al (2014) изследват хетерогенните NO реакции2 с избрани вътрешни боядисани повърхности, в присъствието на светлина, и демонстрира, че образуването на HONO се увеличава със светлина и относителна влажност в споменатите вътрешни среди.

Сигурност и рискове

Декларации за опасност на Глобалната хармонизирана система за класификация и етикетиране на химикали (РГО)

Глобалната хармонизирана система за класифициране и етикетиране на химикали (GHS) е международно договорена система, създадена от Организацията на обединените нации и е предназначен да замени различните стандарти за класифициране и етикетиране, използвани в различни страни по света с помощта на последователни критерии.

Опасността (и съответната му глава на SGA) класове, стандарти класифицирането и етикетирането и препоръки за натриев нитрит, са както следва (Европейска агенция по химикали, 2017; ООН, 2015; PubChem, 2017 г.):

Изречения за опасност от GHS

H272: Може да усили огъня; Оксидант [Предупреждение Окислителни течности; Оксидиращи твърди вещества - Категория 3] (PubChem, 2017).
H301: Токсичен при поглъщане [Опасност Остра токсичност, орална - Категория 3] (PubChem, 2017).
H319: Предизвиква сериозно дразнене на очите [Предупреждение Сериозно увреждане на очите / дразнене на очите - Категория 2A] (PubChem, 2017).
H341: Предполага се, че причинява генетични дефекти [Предупреждение за мутагенност на клетъчните клетки - категория 2] (PubChem, 2017).
H361: Предполага се, че уврежда плодовитостта или плода [Предупреждение за репродуктивна токсичност - Категория 2] (PubChem, 2017).
H370: Причинява увреждане на органите [Опасност Специфична токсичност за определени органи, еднократна експозиция - Категория 1] (PubChem, 2017).
H373: Причинява увреждане на органите при продължителна или повтаряща се експозиция [Предупреждение Специфична токсичност за определени органи, повтаряща се експозиция - Категория 2] (PubChem, 2017).
H400: Силно токсичен за водните организми [Предупреждение Опасно за водната среда, остра опасност - Категория 1] (PubChem, 2017).
H410: Силно токсичен за водни организми, с дълготрайни неблагоприятни ефекти [Предупреждение Опасно за водната среда, дългосрочна опасност - Категория 1] (PubChem, 2017).

Кодове за предпазни инструкции
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 и Р501 (PubChem, 2017 г.).

препратки

  1. Alvarez, E.G., Sörgel, M., Gligorovski, S., Bassil, S., Bartolomei, V., Coulomb, B., ... & Wortham, H. (2014). Производството на азотиста киселина (HONO), предизвикано от светлина, от хетерогенни реакции на NO 2 върху битови химикали. Атмосферна среда, 95, 391-399. 
  2. Bartolomei, V., Sörgel, М., Gligorovski, S., Alvarez, Е. G., Гандолфо, A., Strekowski, R., ... и Wortham, Н. (2014). Образуване на вътрешна азотна киселина (HONO) чрез индуцирани от светлина NO2 хетерогенни реакции с бяла стена. Наука за околната среда и изследване на замърсяването, 21 (15), 9259-9269. 
  3. Benjah-bmm27, (2007). Amyl-nitrite-3D-balls [изображение] Изтеглено от: en.wikipedia.org.
  4. Benjah-bmm27, (2009). Хлорамфеникол-3D [image] Изтеглено от: en.wikipedia.org.
  5. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitrite-ester-2D [image] Изтеглено от: en.wikipedia.org.
  6. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitro-group-2D [image] Изтеглено от: en.wikipedia.org.
  7. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitrite-ester-2D [image] Изтеглено от: en.wikipedia.org.
  8. ChemIDplus, (2017). 3D структура на 7632-00-0 - Натриев нитрит [USP] [image] Изтеглено от: chem.nlm.nih.gov.
  9. Европейска агенция по химикали (ECHA). (2017). Обобщение на класификацията и етикетирането. Хармонизирана класификация - приложение VI към Регламент (ЕО) № 1272/2008 (Регламент CLP). Натриев нитрит. Получено на 5 февруари 2017 г. от: echa.europa.eu
  10. Gall, E.T., Griffin, R.J., Steiner, A.L., Dibb, J., Scheuer, Е., Gong, L., ... & Flynn, J. (2016). Оценка на източници и поглътители на азотиста киселина в градския отток. Атмосферна среда, 127, 272-282.
  11. Gligorovski, S. (2016). Азотна киселина (HONO): Възникващ замърсител на закрито. Вестник по фотохимия и фотобиология А: Химия, 314, 1-5.
  12. JSmol, (2017). Nitrite [image] Изтеглено от: chemapps.stolaf.edu.
  13. JSmol, (2017). Азотна киселина [image] Изтеглено от: chemapps.stolaf.edu.
  14. Jü, (2013). Амилнитрит Формула V.1. [image] Изтеглено от: en.wikipedia.org.
  15. Madruga, D.G., & Patier, R.F. (2006). УЧАСТИЕ НА NOx В АТМОСФЕРНАТА ХИМИЯ. Електронен вестник за околната среда, (2), 90. 
  16. Организация на обединените нации (2015). Глобална хармонизирана система за класификация и етикетиране на химически продукти (SGA) Шесто преработено издание. Ню Йорк, САЩ: Издание на ООН. Изтеглено от: unece.org.
  17. Национален център за биотехнологична информация. PubChem Compound Database. (2017). Нитритите. Bethesda, MD, ЕС: Национална библиотека по медицина. Получено от: ncbi.nlm.nih.gov.
  18. Национален център за биотехнологична информация. PubChem Compound Database. (2017). Азотна киселина. Bethesda, MD, ЕС: Национална библиотека по медицина. Възстановен от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  19. Национален център за биотехнологична информация. PubChem Compound Database. (2017). Натриев нитрит. Bethesda, MD, ЕС: Национална библиотека по медицина. Възстановен от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  20. Национална администрация за океаните и атмосферата (NOAA). CAMEO химикали. (2017). Химически данни. Нитрити, неорганични, N.O.S. Silver Spring, MD. ЕС; Взето от: cameochemicals.noaa.gov.
  21. Национална администрация за океаните и атмосферата (NOAA). CAMEO химикали. (2017). Реактивен информационен лист за групата. Съединения на нитрати и нитрити, неорганични. Silver Spring, MD. ЕС; Взето от: cameochemicals.noaa.gov.
  22. Национална администрация за океаните и атмосферата (NOAA). CAMEO химикали. (2017). Реактивен информационен лист за групата. Нитро, нитрозо, нитратни и нитритни съединения, органични. Silver Spring, MD. ЕС; Взето от: cameochemicals.noaa.gov.
  23. Oelen, W. (2005). Кристали на натриев нитрит [image] Изтеглено от: en.wikipedia.org.
  24. PubChem, (2016). Nitrite [image] Изтеглено от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  25. PubChem, (2016). Азотна киселина [image] Изтеглено от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  26. PubChem, (2016). Натриев нитрит [image] Изтеглено от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  27. Spataro, F., & Ianniello, A. (2014). Източници на атмосферна азотиста киселина: състояние на науката, настоящи нужди от изследвания и бъдещи перспективи. Вестник на асоциацията за управление на въздуха и отпадъците, 64 (11), 1232-1250.
  28. Thiemann, M., Scheibler, E., & Wiegand, K.W. (2000). Азотна киселина, азотна киселина и азотни оксиди. В енциклопедията на промишлената химия на Улман. KGaA, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co..