Nitrater

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 14 augusti 2020; kontroller kräver 43 redigeringar .

Nitrater (av lat.  nitras ; föråldrad.  salpeter ) - salter av salpetersyra innehållande en enkelladdad anjon N O 3 - .


Det föråldrade namnet - " salpeter " - används för närvarande främst inom mineralogin , som ett namn för mineraler , såväl som för gödningsmedel i jordbruket.

Allmänna kemiska egenskaper

Nitrater erhålls genom inverkan av salpetersyra HNO3 på metaller , oxider , hydroxider , salter . Nästan alla nitrater är mycket lösliga i vatten.

Nitrater är ganska starka oxidationsmedel i fast tillstånd (vanligtvis i form av en smälta), men har praktiskt taget inga oxiderande egenskaper i lösning, till skillnad från salpetersyra.

Nitrater är stabila vid vanliga temperaturer. De smälter vanligtvis vid relativt låga temperaturer (200–600°C), ofta med nedbrytning.

Oxidera koncentrerad HI , HBr och HCl till fria halogener:

Nedbrytning av nitrater

När fasta nitrater värms upp sönderfaller de alla under frigörandet av syre.

Salter av salpetersyra sönderdelas när de värms upp, och nedbrytningsprodukterna beror på positionen för den saltbildande metallen i en serie standardelektrodpotentialer :

Li → Rb → K → Ba → Sr → Ca → Na → Mg → Al → Mn → Zn → Cr → Fe → Cd → Co → Ni → Sn → Pb → (H) → Sb → Bi → Cu → Hg → Ag → Pd → Pt → Au

Nitrater av metaller som ligger till vänster om magnesium Mg (med undantag för litium) bildar nitriter och syre under sönderdelning , till exempel sönderfaller natriumnitrat vid en temperatur på 300 ° C:

Metallnitrater, belägna i en serie standardelektrodpotentialer från Mg till Cu , samt Li , ger metalloxid , NO 2 och syre under sönderdelning . Till exempel sönderdelas koppar(II)nitrat vid upphettning och bildar koppar(II) oxid , kvävedioxid och syre:

Nitrater av metaller som ligger i denna rad efter Cu bildar den fria metallen , NO 2 och syre . Till exempel sönderdelas silvernitrat vid 170°C för att bilda den fria metallen, kvävedioxiden och syre.

Termisk nedbrytning av ammoniumnitrat kan ske på olika sätt, beroende på temperaturen:

Applikation

Den huvudsakliga användningen av nitrater är gödningsmedel ( nitrater ), sprängämnen ( ammoniter ), glasproduktion, läkemedelstillverkning, livsmedelstillsatser vid tillverkning av korv [1] , inom pyroteknik, raketbränslekomponenter.

Nitrater ( natriumnitrat - E251, kaliumnitrat - E252) är tillåtna som livsmedelstillsatser i Europeiska unionen i enlighet med kommissionens förordning (EU) nr 1129/2011. De används i livsmedelsprodukter för att stabilisera bearbetat kött och ost. Mängden nitrit som tillåts för användning i bearbetat kött är 150 mg/kg, förutom för steriliserade köttprodukter, för vilka gränsen är 100 mg/kg. Tillsats av natriumnitrat är endast tillåten i rått kött, dock högst 150 mg/kg. Den genomsnittliga halten av kvarvarande nitriter i köttprodukter är: i Frankrike (50 mg/kg) [2] ; US (4,7 mg/kg) [3] ; Danmark (6 mg/kg); Belgien (4 mg/kg) [4] och Iran (13,9 mg/kg) [5] [6] .

Det finns ett antal läkemedel som tillhör klassen nitrater. Nitroglycerin , isosorbiddinitrat och dess huvudsakliga aktiva metabolit, isosorbid 5-mononitrat , har fått bred tillämpning . Nitrater används i olika former av kranskärlssjukdom: stabil angina pectoris, akut kranskärlssyndrom. [7]

Biologisk roll

Salter av salpetersyra är komponenter i mineralgödselmedel . Växter använder kväve från salt för att bygga kroppsceller, skapa klorofyll. Hos människor omvandlas nitrater till nitriter och nitrosaminer . Därför finns inte "nitratfria" produkter i naturen.

I människokroppen bildas mer än 100 mg nitrater och används i metaboliska processer per dag. Av de nitrater som dagligen intas av en vuxen kommer 70 % från grönsaker, 20 % från vatten och 6 % från kött och konserver [8] . Med användning av dessa föreningar absorberas cirka 60–70 % lätt och utsöndras snabbt i urinen. Hos människor utsöndras cirka 3 % av nitraterna i urinen som urea och ammoniak [6] .

Enligt WHO-standarder är den tillåtna dagliga dosen av nitrater för en person 5 mg per kilogram av hans vikt. Med en medelvikt på 70 kg motsvarar detta 350 mg nitrater per dag [8] .

Distribution

Nitrat- och nitritjoner är brett spridda i miljön och förekommer naturligt i växtprodukter (grönsaker) och vatten. Dricksvattnets bidrag till nitratkonsumtionen är vanligtvis litet (mindre än 14 %). Vissa grönsaker som rå spenat , rödbetor , ruccola , selleri och sallad tros innehålla höga koncentrationer av nitrater. Dessutom används dessa föreningar som tillsatser för att förbättra livsmedelskvaliteten och skydda mot mikrobiell kontaminering och kemiska förändringar. Köttindustrin använder nitrater och nitriter som tillsatser i köttkonserveringsprocessen [6] . Nitrater ingår i terapeutiska medel för behandling av angina pectoris och digital ischemi [3] .

Nitrathalt i grönsaker [6] [9] [3] [9]
Grönsak Total nitrat (mg/kg)
Spenat från 1066 till 2333
Ruccola 4677
rädisa 1297
Selleri från 1103 till 1544
Rabarber 2943
sallad från 786 till 1324
Mangold från 1690 till 1728
Beta från 1446 till 2756
Morot från 238 till 296
Potatisar 168

Nitrathalten i inlagda livsmedel (inklusive inlagda rödbetor, blomkål, morötter, brysselkål) är i allmänhet lägre än i färsk frukt och färska grönsaker [10] . Kokning, blanchering, konservering, saltning, jäsning och skalning minskar nitratnivåerna. [elva]

Effekter på kroppen

Nitriter och nitrater korrelerar med utvecklingen av följande sjukdomar:

Användbara egenskaper hos nitriter och nitrater: sänkning av blodtrycket [20] [21] , förebyggande av åderförkalkning [22] [23] , skydd mot ischemi-reperfusion [18] , förbättrar träningskapaciteten, förebyggande av stroke [22] , insulinresistens och tolerans mot glukos [24] [25] [26] , sänker triglycerider [27] .

Anteckningar

  1. ↑ Yttrande från den vetenskapliga kommittén för livsmedel om: nitrater och nitrit arkiverade 6 mars 2015 på Wayback Machine / Rapporter från den vetenskapliga kommittén för livsmedel; Europeiska kommissionen, 1997
  2. ↑ C. Menard, F. Heraud, J.-L. Volatier, J.-C. Leblanc. Bedömning av dietexponering av nitrat och nitrit i Frankrike  // Food Additives & Contaminants: Part A. - 2008-08-01. - T. 25 , nej. 8 . — S. 971–988 . — ISSN 1944-0049 . - doi : 10.1080/02652030801946561 .
  3. ↑ 1 2 3 Maryuri T. Nuñez de González, Wesley N. Osburn, Margaret D. Hardin, Michael Longnecker, Harsha K. Garg. En undersökning av nitrat- och nitritkoncentrationer i konventionella och organiskt märkta råa grönsaker i detaljhandeln: Undersökning av nitrit/nitrat i grönsaker...  //  Journal of Food Science. — 2015-05. — Vol. 80 , iss. 5 . — P. C942–C949 . - doi : 10.1111/1750-3841.12858 .
  4. ↑ S.S. Herrmann, L. Duedahl-Olesen, K. Granby. Förekomst av flyktiga och icke-flyktiga N-nitrosaminer i bearbetade köttprodukter och värmebehandlingens roll   // Livsmedelskontroll . — 2015-02-01. — Vol. 48 . — S. 163–169 . — ISSN 0956-7135 . - doi : 10.1016/j.foodcont.2014.05.030 . Arkiverad från originalet den 15 juni 2022.
  5. ↑ Wendy Bedale, Jeffrey J. Sindelar, Andrew L. Milkowski. Nitrat och nitrit i kosten: fördelar, risker och förändrade uppfattningar  //  Köttvetenskap. — 2016-10-01. — Vol. 120 . — S. 85–92 . — ISSN 0309-1740 . - doi : 10.1016/j.meatsci.2016.03.009 .
  6. ↑ 1 2 3 4 Małgorzata Karwowska, Anna Kononiuk. Nitrater/nitrit i mat – risk för nitrosativ stress och fördelar   // Antioxidanter . — 2020-03-16. — Vol. 9 , iss. 3 . — S. 241 . — ISSN 2076-3921 . doi : 10.3390 / antiox9030241 . Arkiverad från originalet den 15 juni 2022.
  7. ↑ Zateyshchikov D.A., Dankovtseva E.N. Nitraternas plats i modern kardiologi  // Kardiovaskulär terapi och förebyggande. - 2007. - Nr 6 (2) . - S. 80-84 . Arkiverad 24 november 2020.
  8. ↑ 1 2 Lakiza N.V., Loser L.K. Matanalys . - 2015. - S. 126. - ISBN 978-5-7996-1568-0 . Arkiverad 21 maj 2022 på Wayback Machine
  9. ↑ 1 2 Jeffrey J. Sindelar, Andrew L. Milkowski. Människosäkerhetskontroverser kring nitrat och nitrit i kosten  //  Nitric Oxide. — 2012-05-15. — Vol. 26 , iss. 4 . — S. 259–266 . - ISSN 1089-8603 . - doi : 10.1016/j.niox.2012.03.011 . Arkiverad från originalet den 31 oktober 2012.
  10. ↑ Zhansheng Ding, Suzanne D. Johanningsmeier, Robert Price, Rong Reynolds, Van-Den Truong. Utvärdering av nitrat- och nitrithalter i inlagda frukt- och grönsaksprodukter  (engelska)  // Food Control. — 2018-08-01. — Vol. 90 . — S. 304–311 . — ISSN 0956-7135 . - doi : 10.1016/j.foodcont.2018.03.005 .
  11. ↑ Pokrovskaya S.F. Sätt att minska innehållet av nitrater i grönsaker. — 1988.
  12. ↑ Hyun Ja Kim, Sang Sun Lee, Bo Youl Choi, Mi Kyung Kim. Nitratintag i förhållande till antioxidantvitaminintaget påverkar magcancerrisk: en fallkontrollstudie i Korea  // Nutrition and Cancer. — 2007-11-07. - T. 59 , nej. 2 . — S. 185–191 . — ISSN 0163-5581 . - doi : 10.1080/01635580701460554 .
  13. ↑ 1 2 3 Mary H. Ward, Ellen F. Heineman, Rodney S. Markin, Dennis D. Weisenburger. Adenocarcinom i magen och matstrupen och dricksvatten och kostkällor för nitrat och nitrit  // International Journal of Occupational and Environmental Health. — 2008-07-01. - T. 14 , nej. 3 . — S. 193–197 . — ISSN 1077-3525 . - doi : 10.1179/oeh.2008.14.3.193 .
  14. ↑ 1 2 András P Keszei, R Alexandra Goldbohm, Leo J Schouten, Paula Jakszyn, Piet A van den Brandt. Dietary N-nitroso-föreningar, endogen nitrosation och risken för esofagus- och magcancersubtyper i den nederländska kohortstudien  //  The American Journal of Clinical Nutrition. — 2013-01-01. — Vol. 97 , iss. 1 . — S. 135–146 . — ISSN 1938-3207 0002-9165, 1938-3207 . - doi : 10.3945/ajcn.112.043885 . Arkiverad från originalet den 15 juni 2022.
  15. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Li Xie, Miao Mo, Hui-Xun Jia, Fei Liang, Jing Yuan. Samband mellan intag av nitrat och nitrit i kosten och platsspecifik cancerrisk: bevis från observationsstudier   // Oncotarget . — 2016-07-29. — Vol. 7 , iss. 35 . — S. 56915–56932 . — ISSN 1949-2553 . - doi : 10.18632/oncotarget.10917 . Arkiverad från originalet den 26 maj 2022.
  16. ↑ Amanda J. Cross, Leah M. Ferrucci, Adam Risch, Barry I. Graubard, Mary H. Ward. En stor prospektiv studie av köttkonsumtion och kolorektal cancerrisk: En undersökning av potentiella mekanismer bakom denna förening  // Cancerforskning. — 2010-03-14. - T. 70 , nej. 6 . — S. 2406–2414 . — ISSN 0008-5472 . - doi : 10.1158/0008-5472.CAN-09-3929 .
  17. ↑ Peter J. Weyer, James R. Cerhan, Burton C. Kross, George R. Hallberg, Jiji Kantamneni. Kommunalt dricksvattennitratnivå och cancerrisk hos äldre kvinnor: Iowa Women's Health Study   // Epidemiology . — 2001-05. - T. 12 , nej. 3 . — S. 327–338 . — ISSN 1044-3983 . - doi : 10.1097/00001648-200105000-00013 . Arkiverad från originalet den 15 juni 2022.
  18. ↑ 12 Thomas YK Chan. Grönsaksburet nitrat och nitrit och risk för methemoglobinemi  //  Toxicology Letters. — 2011-01-15. — Vol. 200 , iss. 1 . — S. 107–108 . — ISSN 0378-4274 . - doi : 10.1016/j.toxlet.2010.11.002 .
  19. ↑ Marco d'Ischia, Alessandra Napolitano, Paola Manini, Lucia Panzella. Sekundära mål för nitrithärledda reaktiva kvävearter: Nitrosations-/nitreringsvägar, antioxidantförsvarsmekanismer och toxikologiska konsekvenser  //  Chemical Research in Toxicology. — 2011-12-19. — Vol. 24 , iss. 12 . — S. 2071–2092 . — ISSN 1520-5010 0893-228X, 1520-5010 . - doi : 10.1021/tx2003118 . Arkiverad från originalet den 15 juni 2022.
  20. ↑ Vikas Kapil, Rayomand S. Khambata, Amy Robertson, Mark J. Caulfield, Amrita Ahluwalia. Dietnitrat ger varaktig blodtryckssänkning hos hypertonipatienter  // Hypertoni. — 2015-02-01. - T. 65 , nej. 2 . — S. 320–327 . - doi : 10.1161/HYPERTENSIONAHA.114.04675 . Arkiverad från originalet den 11 april 2022.
  21. ↑ Michael J. Berry, Nicholas W. Justus, Jordan I. Hauser, Ashlee H. Case, Christine C. Helms. Kosttillskott av nitrat förbättrar träningsprestanda och sänker blodtrycket hos KOL-patienter  //  Nitrogenoxid. — 2015-08-01. — Vol. 48 . — S. 22–30 . - ISSN 1089-8603 . - doi : 10.1016/j.niox.2014.10.007 . Arkiverad från originalet den 1 juli 2019.
  22. ↑ 1 2 Catherine P. Bondonno, Lauren C. Blekkenhorst, Richard L. Prince, Kerry L. Ivey, Joshua R. Lewis. Association of Vegetable Nitrat Intake With Carotid Aterosclerosis and Ischemic Cerebrovascular Disease in Older Women  // Stroke. — 2017-07-01. - T. 48 , nej. 7 . - S. 1724-1729 . - doi : 10.1161/STROKEAHA.117.016844 . Arkiverad från originalet den 15 juni 2022.
  23. ↑ Nicholas Burnley-Hall, Fairoz Abdul, Vitaliy Androshchuk, Keith Morris, Nick Ossei-Gerning. Kosttillskott av nitrat minskar cirkulerande blodplättshärledda extracellulära vesiklar hos patienter med kranskärlssjukdom på klopidogrelterapi: en randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad studie  //  Trombos och hemostas. — 2018-01. — Vol. 118 , iss. 01 . — S. 112–122 . — ISSN 2567-689X 0340-6245, 2567-689X . - doi : 10.1160/TH17-06-0394 . Arkiverad från originalet den 7 juni 2018.
  24. ↑ Saeedeh Khalifi, Ali Rahimipour, Sajad Jeddi, Mahboubeh Ghanbari, Faranak Kazerouni. Dietnitrat förbättrar glukostolerans och lipidprofil i en djurmodell av hyperglykemi  //  Nitric Oxide. — 2015-01-30. — Vol. 44 . — S. 24–30 . - ISSN 1089-8603 . - doi : 10.1016/j.niox.2014.11.011 .
  25. ↑ Mark Gilchrist, Paul G. Winyard, Jon Fulford, Christine Anning, Angela C. Shore. Kosttillskott av nitrat förbättrar reaktionstiden vid typ 2-diabetes: Utveckling och applicering av en ny nitratfattig rödbetsjuice placebo  //  Nitric Oxide. — 2014-08-31. — Vol. 40 . — S. 67–74 . - ISSN 1089-8603 . - doi : 10.1016/j.niox.2014.05.003 .
  26. ↑ Naomi M. Cermak, Dominique Hansen, Imre WK Kouw, Jan-Willem van Dijk, Jamie R. Blackwell. En engångsdos av natriumnitrat förbättrar inte oral glukostolerans hos patienter med typ 2 diabetes mellitus  //  Nutrition Research. — 2015-08-01. — Vol. 35 , iss. 8 . — S. 674–680 . — ISSN 0271-5317 . - doi : 10.1016/j.nutres.2015.05.017 .
  27. ↑ Janet Zand, Frank Lanza, Harsha K. Garg, Nathan S. Bryan. Helt naturligt nitrit och nitratinnehållande kosttillskott främjar kväveoxidproduktion och minskar triglycerider hos människor  //  Nutrition Research. — 2011-04-01. — Vol. 31 , iss. 4 . — S. 262–269 . — ISSN 0271-5317 . - doi : 10.1016/j.nutres.2011.03.008 . Arkiverad från originalet den 20 februari 2013.
 Nitrater