Формулација нитрозо киселине, једињења и ризици



Тхе нитратна киселина то је умерено јака до слаба киселина, стабилна само у хладном разблаженом воденом раствору. Познат је само у раствору и у облику нитритних соли (као што су натријум нитрит и калијум нитрит).

Душична киселина учествује у равнотежи озона доње атмосфере (тропосфера). Нитрит је важан извор снажног вазодилататора азотног оксида. Нитро група (-НО2) је присутна у естрима азотних киселина и нитро једињењима.

Нитрити се широко користе у прехрамбеној индустрији за лечење меса. Међутим, Међународна агенција за истраживање рака (ИАРЦ), специјализирана организација за рак Свјетске здравствене организације (СЗО) Уједињених нација, класифицирала је нитрите као вјеројатно канцерогене за људе када се прогута под увјетима који доводе до ендогене нитрозације.

Формуле

Душична киселина: ХНО2

Нитрите: НО2-

Натријум нитрит: НаНО2

  • ЦАС: 7782-77-6 Азотна киселина
  • ЦАС: 14797-65-0 Нитрите
  • ЦАС: 14797-65-0 Натријум нитрит (азотна киселина, натријумова со)

2Д струцтуре

3Д струцтуре

Карактеристике азотне киселине

Физичке и хемијске особине

Претпоставља се да је азотна киселина у динамичкој равнотежи са својим анхидридом у воденим растворима:

2ХНО2 2 Н2О3 + Х2О

Због хидролизе, његове соли (нитрити) су нестабилне у воденом раствору. Душична киселина се производи као међупроизвод када се НОк гасови растварају у води (моно-азотни оксиди, као што су азотни оксид и азотни диоксид, НО и НО2).

Када се загрева у присуству песка, крхотина стакла или других оштрих предмета, или чак и на ниским температурама, несразмера азотне киселине као:

3 ХНО2 НО ХНО3 + 2НО + Х2О

На основу горње реакције, азотна киселина може деловати као редукциони агенс, и као оксидациони агенс. Ова диспропорционациона реакција утиче на својства раствора душичне киселине и важна је у производњи азотне киселине.

Посебно важна особина азотне киселине је њена способност диазотирања органских амина. Са примарним аминима, киселина формира соли диазонијума

РН-Х2 + ХН02 + ХЦл → [РН-Н + Н] Цл + 2Х2О

Натријум нитрит (или натријумова сол азотне киселине) је бели до благо жућкасти кристални прах, веома растворљив у води и хигроскопан (апсорбује влагу из околног медија).

Калијум-нитрит је неорганско једињење са хемијском формулом КНО2. То је јонска со К + калијумових јона и нитритних НО2 јона-.

Попут других нитритних соли, као што је натријум нитрит, токсичан је ако се прогута и може бити мутаген или тератоген.

Душична киселина постоји у две изомерне форме:

Ове структуре доводе до две серије органских деривата индустријске важности:

(И) естри нитрита:

(ИИ) Нитродеривати:

Нитритни естри садрже нитрозокси функционалну групу, са општом формулом РОНО, у којој је Р арил или алкил група.

Нитро-деривати (нитрована једињења) су органска једињења која садрже једну или више нитро функционалних група (-НО2).

Једињења нитро групе су готово увек произведена реакцијама нитрирања које почињу са азотном киселином. Они се ретко налазе у природи. Барем неке природне нитро групе потичу од оксидације амино група.

Неорганска нитритна једињења (натријум нитрит, калијум нитрит, итд.)

Запаљивост

Ова једињења су експлозивна. Неке од ових супстанци могу се експлозивно разградити када се загреју или се укључе у пожар. Може експлодирати због топлине или контаминације. Контејнери могу експлодирати када се загреју. Отјецање може изазвати опасност од пожара или експлозије.

Реактивност

Једињења у овој групи могу деловати као изузетно моћна оксидациона средства и смеше са редукционим средствима или редукованим материјалима као што су органске супстанце могу бити експлозивне.

Реагује са киселинама да би се формирао токсични азот диоксид. Појављује се насилна експлозија ако се амонијумова сол стопи са нитритном соли.

Опасност по здравље

Удисање, гутање или контакт (кожа, очи) са парама или супстанцама може проузроковати озбиљне повреде, опекотине или смрт. Ватра може произвести иритантне, корозивне и / или токсичне гасове. Отјецање из контроле пожара или воде за разблаживање може изазвати контаминацију.

Органска нитритна једињења (нитритни естри, нитродеривати)

Запаљивост

Већина материјала у овој групи је технички ниско запаљива. Међутим, они су често хемијски нестабилни и подложни су, у веома променљивом степену, експлозивној разградњи.

Реактивност

Ароматски нитро једињења могу експлодирати у присуству базе као што је натријум хидроксид или калијум хидроксид, чак иу присуству воде или органских растварача. Експлозивне тенденције нитро ароматских једињења су повећане присуством више нитро група.

Токсичност

Многа од ових једињења су изузетно токсична.

Усес

Међу естрима нитрита, амил нитрит и други алкил нитрити се користе у медицини за лечење срчаних болести и за продужење оргазма, посебно код мушкараца. Повремено се рекреативно користе за свој еуфорични ефекат.

Нитро група је једна од најчешћих експлозија (функционална група која чини експлозивно једињење) глобално. Многи се користе у органској синтези, али највећа употреба једињења у овој групи је у војним и комерцијалним експлозивима..

Хлорамфеникол (антибиотик користан за лечење бактеријских инфекција) је риједак примјер природног нитро споја.

Диазонијумове соли се широко користе у припреми једињења које се називају азо боје.

Главна употреба натријум нитрита је за индустријску производњу органонитрогених једињења. Прекурсор је разних фармацеутских производа, боја и пестицида. Међутим, његова најпознатија употреба је као додатак храни за спречавање ботулизма. Има број Е250.

Калијум нитрит се користи као додатак храни на сличан начин као натријум нитрит. Има број Е249.

Под одређеним условима (посебно током кувања) нитрити у месу могу реаговати са производима разградње аминокиселина, формирајући нитрозамине, који су познати канцерогени.

Међутим, улога нитрита у превенцији ботулизма спречила је забрану њихове употребе у сухом месу. Сматрају се незамјењивим у превенцији тровања ботулинумом због конзумирања сушених кобасица.

Натријум нитрит је један од најважнијих лекова који захтевају основни здравствени систем (налази се на листи есенцијалних лекова Светске здравствене организације).

Душична киселина и загађење ваздуха

Азотни оксиди (НОк) се могу наћи у спољашњим и унутрашњим просторима.

Атмосферска концентрација азотних оксида значајно се повећала у посљедњих 100 година.

Њена студија је неопходна за планирање квалитета ваздуха, као и за процену његовог утицаја на здравље људи и животну средину.

Према њиховом поријеклу, извори емисије атмосферских загађивача могу се класификовати као:

• Из вањског окружења
а. Антропогени извори
а.1. Индустријски процеси
а.2. Људска активност
б. Природни извори
б.1. Процеси сагоревања биомасе (фосилних горива).
б.2. Оцеанс
б.3. Флоор
б.4. Процеси повезани са сунчевом светлошћу

• Унутрашње окружење
а. Извори инфилтрирани из вањских средина процесима измјене зрака.
б. Извори добијени из процеса сагоревања у унутрашњим срединама (главни).

Нивои НО2 у затвореним просторијама су веће од вредности НО2 на отвореном Однос интеријера / екстеријера (И / Е) је већи од 1.

Познавање и контрола ових извора емисије унутрашњих средина је фундаментална, због времена личног боравка у овим срединама (куће, канцеларије, превозна средства).

Од касних 1970-их, азотна киселина (ХОНО) је идентификована као кључна атмосферска компонента због своје улоге као директног извора хидроксилних радикала (ОХ).

Постоји више познатих извора ОХ у тропосфери, међутим, производња ХОНО од ОХ је од интереса јер су извори, судбина и дневни циклус ХОНО-а у атмосфери почели да се разјашњавају тек недавно..

Душична киселина учествује у равнотежи озона у тропосфери. Хетерогена реакција азотног оксида (НО) и воде производи азотну киселину. Када се ова реакција одвија на површини атмосферских аеросола, производ се лако разлаже на хидроксилне радикале

ОХ радикали су укључени у формирање озона (О3) и пероксиацетил нитрата (ПАН), који изазивају такозвани "фотокемијски смог" у загађеним подручјима и доприносе оксидацији испарљивих органских једињења (ВОЦ), који секундарно формирају честице и оксигенисане гасове.

Душична киселина јако апсорбује сунчеву светлост на таласним дужинама краћим од 390 нм, што доводи до њене фотолитичке разградње у ОХ и азотном оксиду (НО).

ХОНО + хν → ОХ + НО

Ноћу, одсуство овог механизма доводи до акумулације ХОНО-а. Наставак фотонизе ХОНО-а након зоре може довести до стварања ОХ-а ујутро.

У западним друштвима људи проводе скоро 90% свог времена у затвореном простору, углавном у својим домовима.

Глобална потражња за уштедом енергије покренула је уштеде енергије у грејању и хлађењу (добра изолација унутрашњих простора, низак ниво инфилтрације ваздуха, енергетски ефикасни прозори) што је довело до повећања нивоа загађивача ваздуха у таквим окружењима.

Због мањих запремина и смањене стопе измјене зрака, вријеме задржавања загађивача зрака је много дуже у затвореном окружењу у односу на вањску атмосферу.

Међу свим једињењима присутним у унутрашњем ваздуху, ХОНО представља важан загађивач у гасној фази који може бити присутан у прилично високим концентрацијама са импликацијама за квалитет ваздуха и здравље..

ХОНУС може довести до иритације респираторног тракта и респираторних проблема.

ХОНО, када дође у контакт са одређеним једињењима присутним на површинама унутрашњег окружења (као на пример никотин дуванског дима) може да формира карциногене нитрозамине.

Хоно унутрашња средина може генерисати директно током процеса сагоревања, односно нарезивање свеће, гасне пеци и грејалице, или се може формирати хетерогена хидролизом НО2 у различитим унутрашњих површина.

2НО2 + Х2О → ХОНО + ХНО3

УВ фракција сунчеве светлости може повећати хетерогену конверзију НО2 то ХОНО.

Алварез и сарадници (2014) и Бартоломеи ет ал (2014) су показали да се ХОНО производи у хетерогеним реакцијама, индукованим светлошћу, НО2 са заједничким површинама у затвореном окружењу, као што су стакло, средства за чишћење, боје и лакови.

Слично томе, стопе стварања ХОНО-а изазване светлошћу, посматране на унутрашњим површинама, могу помоћи да се објасне високи нивои ОХ који се посматрају у затвореном простору током дана.

Хоно могу се испоручити директно као примарни контаминант и достижу висок ниво у ваздуху у затвореном простору кроз процесе сагоревања, на пример у слабо проветреним кухињама "енергетски ефикасног" кућице с гасне пеци.

Поред тога, ХОНО се може формирати кроз хетерогене реакције НО2 са слојевима воде који су сорбирани на неколико унутрашњих површина.

Иако су два извора ХОНО (директна емисија и хетерогене реакције НО2 гасна фаза адсорбује слојеве воде у одсуству сунчеве светлости) представљају значајне изворе унутрашњег Хоно, моделе који имају само ова два извора систематски потцењује нивои Хоно приметио диурнал затвореном.

Алварез и сарадници (2014) спровели су истраживање хетерогених реакција изазваних светлошћу, НО2 у гасној фази са серијом кућних хемикалија које се обично користе, укључујући средства за чишћење подова (алкални детерџент), средства за чишћење купатила (кисели детерџент), бела зидна боја и лак.

Таласне дужине фотоексцитације које су коришћене у овом истраживању су карактеристичне за оне из соларног спектра које лако продиру у унутрашње просторе (λ> 340 нм).

Ови аутори су открили да ове хемикалије у домаћинству имају важну улогу у хемији и квалитету ваздуха унутрашњих просторија.

Према његовим истраживањима, фото дисоцијација чак и мале фракције ХОНО, да би се произвели хидроксилни радикали, имала би велики утицај на хемију ваздуха у затвореном простору..

Слично томе, Бартоломеи и сарадници (2014) проучавали су хетерогене НО реакције2 са одабраним унутрашњим површинама боје, у присуству светлости, и показали да се формирање ХОНО-а повећава са светлошћу и релативном влажношћу у наведеним унутрашњим срединама.

Безбедност и ризици

Изјаве о опасностима глобално хармонизованог система за класификацију и означавање хемикалија (ДГУ)

Глобално хармонизовани систем за класификацију и означавање хемикалија (ДГУ) је међународно усаглашен систем, који су направили Уједињени народи и који је замењен различитим стандардима класификације и означавања који се користе у различитим земљама коришћењем конзистентних критеријума широм света..

Опасност (и његовог одговарајућег поглавље СГА) одељења, стандарда класификација и означавање и препоруке за натријум нитрита су следећи (Европске агенције за хемикалије, 2017 Унитед Натионс, 2015., ПубХем, 2017):

ГХС Изјаве о опасности

Х272: Може појачати пожар; Оксидант [Упозорење Оксидирајуће течности; Оксидирајуће чврсте материје - Категорија 3] (ПубЦхем, 2017).
Х301: Отровно код гутања [Опасност Акутна токсичност, орално - Категорија 3] (ПубЦхем, 2017).
Х319: Изазива озбиљну иритацију ока [Упозорење Озбиљно оштећење ока / иритација ока - Категорија 2А] (ПубЦхем, 2017).
Х341: Сумња се да узрокује генетске дефекте [Упозорење Мутагеност ћелија гнијезда - Категорија 2] (ПубЦхем, 2017).
Х361: Сумња се да штети плодности или фетусу [Упозорење Репродуктивна токсичност - Категорија 2] (ПубЦхем, 2017).
Х370: Изазива оштећење органа [Опасност Специфична токсичност за циљни орган, једнократна изложеност - Категорија 1] (ПубЦхем, 2017).
Х373: Узрокује оштећење органа услед дуготрајне или понављане изложености [Упозорење Специфична токсичност за циљни орган, вишекратна изложеност - Категорија 2] (ПубЦхем, 2017).
Х400: Врло отровно за водени живот [Упозорење Опасно по водену животну средину, акутна опасност - Категорија 1] (ПубЦхем, 2017).
Х410: Врло отровно за водене организме, са дуготрајним штетним ефектима [Упозорење Опасно по водену животну средину, дуготрајна опасност - Категорија 1] (ПубЦхем, 2017).

Шифре упозорења
П301 + П310, П305 + П351 + П338, П307 + П311, П308 + П313, П314, П321, П330, П337 + П313, П301, П301, П202, П210, П220, П221, П260, П264, П270, П273, П280, П281, П370 + П378, П391, П405 и П501 (ПубХем, 2017).

Референце

  1. Алварез, Е.Г., Соргел, М., Глигоровски, С., Бассил, С., Бартоломеи, В., Цоуломб, Б., ... & Вортхам, Х. (2014). Производња светлосно индуковане азотне киселине (ХОНО) из НО2 хетерогених реакција на хемикалије у домаћинству. Атмосферско окружење, 95, 391-399. 
  2. Бартоломеи је, В. Соргел М., Глигоровски С., Алварез Д. Г, Гандолфо, О, Стрековски, Р. ... и Вортхам, М. (2014). Формирање затвореног азотног киселине (Хоно) светлосним индукована реакција НО2 хетерогена белом бојењу зидова. Енвиронментал Сциенце анд Поллутион Ресеарцх, 21 (15), 9259-9269. 
  3. Бењах-бмм27, (2007). Амил-нитрите-3Д-баллс [имаге] Добављено из: ен.википедиа.орг.
  4. Бењах-бмм27, (2009). Цхлорампхеницол-3Д [имаге] Добављено из: ен.википедиа.орг.
  5. Бењах-бмм27, Пнгбот, (2007). Нитрите-естер-2Д [имаге] Добављено из: ен.википедиа.орг.
  6. Бењах-бмм27, Пнгбот, (2007). Нитро-гроуп-2Д [имаге] Добављено из: ен.википедиа.орг.
  7. Бењах-бмм27, Пнгбот, (2007). Нитрите-естер-2Д [имаге] Добављено из: ен.википедиа.орг.
  8. ЦхемИДплус, (2017). 3Д структура 7632-00-0 - Натријум нитрит [УСП] [имаге] Добављено из: цхем.нлм.них.гов.
  9. Европска агенција за хемикалије (ЕЦХА). (2017). Сажетак класификације и означавања. Хармонизована класификација - Анекс ВИ Уредбе (ЕЗ) бр. 1272/2008 (Уредба ЦЛП). Натријум нитрит. Преузето 5. фебруара 2017., са: ецха.еуропа.еу
  10. Галл, Е.Т., Гриффин, Р.Ј., Стеинер, А.Л., Дибб, Ј., Сцхеуер, Е., Гонг, Л., ... & Флинн, Ј. (2016). Процена извора азотне киселине и понора у урбаном одливу. Атмосферско окружење, 127, 272-282.
  11. Глигоровски, С. (2016). Душична киселина (ХОНО): Настали загађивач у затвореном простору. Јоурнал оф Пхотоцхемистри анд Пхотобиологи А: Цхемистри, 314, 1-5.
  12. ЈСмол, (2017). Нитрите [имаге] Добављено из: цхемаппс.столаф.еду.
  13. ЈСмол, (2017). Нитроус ацид [имаге] Добављено из: цхемаппс.столаф.еду.
  14. Ју, (2013). Амил нитрит Формула В.1. [имаге] Добављено из: ен.википедиа.орг.
  15. Мадруга, Д.Г., & Патиер, Р.Ф. (2006). УКЉУЧИВАЊЕ НОкА У АТМОСФЕРСКУ КЕМИЈУ. Електронски журнал животне средине, (2), 90. 
  16. Уједињене нације (2015). Глобално хармонизовани систем за класификацију и означавање хемијских производа (ДГУ) Шесто ревидирано издање. Њујорк, Сједињене Државе: публикација Уједињених нација. Преузето са: унеце.орг.
  17. Национални центар за биотехнолошке информације. ПубЦхем Цомпоунд Датабасе. (2017). Нитрите. Бетхесда, МД, ЕУ: Национална медицинска библиотека. Преузето са: нцби.нлм.них.гов.
  18. Национални центар за биотехнолошке информације. ПубЦхем Цомпоунд Датабасе. (2017). Нитроус Ацид. Бетхесда, МД, ЕУ: Национална медицинска библиотека. Преузето са: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
  19. Национални центар за биотехнолошке информације. ПубЦхем Цомпоунд Датабасе. (2017). Натријум нитрит. Бетхесда, МД, ЕУ: Национална медицинска библиотека. Преузето са: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
  20. Национална администрација за океане и атмосферу (НОАА). ЦАМЕО Цхемицалс. (2017). Цхемицал Датасхеет. Нитрити, неоргански, Н.О.С. Силвер Спринг, МД. ЕУ; Преузето са: цамеоцхемицалс.ноаа.гов.
  21. Национална администрација за океане и атмосферу (НОАА). ЦАМЕО Цхемицалс. (2017). Реацтиве Гроуп Датасхеет. Једињења нитрата и нитрита, неорганска. Силвер Спринг, МД. ЕУ; Преузето са: цамеоцхемицалс.ноаа.гов.
  22. Национална администрација за океане и атмосферу (НОАА). ЦАМЕО Цхемицалс. (2017). Реацтиве Гроуп Датасхеет. Нитро, Нитросо, Нитрате и Нитрит спојеви, органски. Силвер Спринг, МД. ЕУ; Преузето са: цамеоцхемицалс.ноаа.гов.
  23. Оелен, В. (2005). Содиум нитрите цристалс [имаге] Добављено из: ен.википедиа.орг.
  24. ПубЦхем, (2016). Нитрите [имаге] Добављено из: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
  25. ПубЦхем, (2016). Нитроус Ацид [имаге] Добављено из: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
  26. ПубЦхем, (2016). Натријум нитрит [имаге] Добављено из: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
  27. Спатаро, Ф., & Ианниелло, А. (2014). Извори атмосферске азотне киселине: стање науке, тренутне потребе истраживања и будући изгледи. Јоурнал оф Аир & Васте Манагемент Ассоциатион, 64 (11), 1232-1250.
  28. Тхиеманн, М., Сцхеиблер, Е., & Виеганд, К.В. (2000). Душична киселина, азотна киселина и оксиди азота. У Уллманн-овој Енциклопедији индустријске хемије. КГаА. Вилеи-ВЦХ Верлаг ГмбХ & Цо..