โซเดียมไนเตรต (NANO3): โครงสร้างคุณสมบัติการใช้ความเสี่ยง - เคมี - 2025

โซเดียมไนเตรทเป็นผลึกอนินทรีประกอบด้วยของแข็งโซเดียมไอออน Na ⁺และไนเตรทไอออน NO ₃ - สูตรทางเคมีของมันคือ Nano 3 ในธรรมชาติพบว่าเป็นแร่ไนเตรตหรือไนเตรตซึ่งพบได้มากในทะเลทรายอาตากามาในชิลีซึ่งเป็นสาเหตุที่แร่ธาตุนี้เรียกอีกอย่างว่าดินประสิวชิลีหรือคาลิเช

โซเดียมไนเตรตเป็นของแข็งที่ไม่ติดไฟ แต่สามารถเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นหรือการเผาไหม้ของวัสดุไวไฟได้ ด้วยเหตุนี้จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในดอกไม้ไฟวัตถุระเบิดไม้ขีดไฟอิฐถ่านและยาฆ่าแมลงบางชนิดเพื่อฆ่าสัตว์ฟันแทะและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กอื่น ๆ

Nitratin หรือ nitratite แร่โซเดียมไนเตรต NaNO ₃ . John Sobolewski (JSS) ที่มา: Wikimedia Commons

ความสามารถในการส่งเสริมการเผาไหม้หรือการจุดระเบิดของวัสดุอื่น ๆ หมายความว่าต้องจัดการด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง หากสัมผัสกับเปลวไฟหรือไฟอาจระเบิดได้ อย่างไรก็ตาม NaNO ₃ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเนื่องจากมีคุณสมบัติในการกันบูดโดยเฉพาะในเนื้อสัตว์และชีสบางประเภท

อย่างไรก็ตามการกินเข้าไปมากเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพโดยเฉพาะในสตรีมีครรภ์ทารกและเด็ก การเปลี่ยนเป็นไนไตรต์ในระบบย่อยอาหารอาจทำให้เกิดโรคบางชนิดได้

โครงสร้างทางเคมี

เซลล์หน่วยรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนของ NaNO3 ที่มา: Benjah-bmm27

โซเดียมไนเตรตถูกสร้างขึ้นจากโซเดียมไอออน Na ⁺และไนเตรตไอออน NO ₃ -

โซเดียมไนเตรต NaNO ₃ . โครเบิร์ต. ที่มา: Wikimedia Commons

ในไนเตรตแอนไอออน NO ₃ ^-ไนโตรเจน N มีความจุ +5 และออกซิเจนมีความจุ -2 ด้วยเหตุนี้ไอออนไนเตรตจึงมีประจุลบ

โครงสร้างลิวอิสของไนเตรตไอออน Tem5psu. ที่มา: Wikimedia Commons

ประจุลบ NO ₃ ^-มีโครงสร้างที่แบนและสมมาตรซึ่งออกซีเจนทั้งสามตัวกระจายประจุลบอย่างเท่าเทียมกันหรือสม่ำเสมอ

ในไนเตรตไอออนประจุลบจะกระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างอะตอมออกซิเจนทั้งสาม เบญจ - bmm 27. ที่มา: Wikimedia Commons

ศัพท์เฉพาะ

- โซเดียมไนเตรต

- โซเดียมไนเตรต

- ดินประสิวโซเดียม (จากดินประสิวโซเดียมภาษาอังกฤษ)

- ไนโตรโซดา (จากไนเตรโซดาภาษาอังกฤษ)

- ดินประสิว

-Nitrate จากชิลี

- นิศารัตน์

- ไนไตรท์

- คาลิเช่

คุณสมบัติ

ผลึกรูปทรงกลมของโซเดียมไนเตรตที่ได้จากสารละลายอิ่มตัวของสารดังกล่าว ที่มา: Vadim Sedov

สภาพร่างกาย

ไม่มีสีเป็นของแข็งสีขาวผลึกรูปสามเหลี่ยมหรือรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน

น้ำหนักโมเลกุล

84.995 ก. / โมล

จุดหลอมเหลว

308 ºC

จุดเดือด

380 ° C (สลายตัว)

ความหนาแน่น

2.257 g / cm ³ที่ 20 ° C

การละลาย

ละลายในน้ำ: 91.2 g / 100 g ของน้ำที่ 25 ºCหรือ 1 g ใน 1.1 mL ของน้ำ ละลายได้เล็กน้อยในเอทานอลและเมทานอล

พีเอช

สารละลายโซเดียมไนเตรตเป็นกลางนั่นคือไม่มีความเป็นกรดหรือเป็นกรดพื้นฐานดังนั้น pH จึงเท่ากับ 7

คุณสมบัติอื่น ๆ

เป็นของแข็งอุ้มน้ำกล่าวคือดูดซับน้ำจากสิ่งแวดล้อม

ของแข็งNaNO ₃โซเดียมไนเตรต Ondřej Mangl. ที่มา: Wikimedia Commons

การละลายในน้ำทำให้สารละลายเย็นดังนั้นจึงกล่าวได้ว่ากระบวนการละลายนี้เป็นการดูดความร้อนกล่าวอีกนัยหนึ่งคือเมื่อละลายความร้อนจะดูดซับความร้อนจากสิ่งแวดล้อมและนั่นคือสาเหตุที่สารละลายเย็นลง

ที่โซเดียมไนเตรตต่ำมากจะละลายได้ในแอมโมเนียเหลว NH ₃กลายเป็น NaNO ₃ · 4NH _{3 ที่}ต่ำกว่า -42 ° C

NaNO ₃ไม่ติดไฟ แต่การมีอยู่ของมันช่วยเร่งการเผาไหม้ของวัสดุหรือสารประกอบที่เป็น เนื่องจากเมื่อได้รับความร้อนจะผลิตออกซิเจน O ₂และก๊าซอื่น ๆ

การได้รับ

ส่วนใหญ่ได้จากการสกัดจากแหล่งแร่หรือเหมืองดินประสิวในชิลี (คาลิเชหรือไนเตรต) สำหรับสิ่งนี้จะใช้น้ำเกลือจากนั้นทำการตกผลึกและการตกผลึกใหม่เพื่อให้ได้ผลึก NaNO _{3 ที่}บริสุทธิ์กว่า

เหมืองเหล่านี้ส่วนใหญ่พบในอเมริกาใต้ทางตอนเหนือของชิลีในทะเลทราย Atacama มีความเกี่ยวข้องกับโพแทสเซียมไนเตรต KNO ₃และย่อยสลายสารอินทรีย์

ที่ตั้งของทะเลทราย Atacama ทางตอนเหนือของชิลีซึ่งมีการสะสมของโซเดียมไนเตรตที่สำคัญ INC. ที่มา: Wikimedia Commons

นอกจากนี้ยังสามารถหาได้จากการทำปฏิกิริยากรดไนตริกกับโซเดียมคาร์บอเนต Na ₂ CO ₃หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH:

2 HNO ₃ + Na ₂ CO ₃ → 2 NaNO ₃ + CO ₂ ↑ + H ₂ O

การมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์

โซเดียมไนเตรตสามารถเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ผ่านอาหารและน้ำดื่มที่มีอยู่

60-80% ของไนเตรตที่กินเข้าไปมาจากผักและผลไม้ แหล่งที่สองคือเนื้อสัตว์ที่ผ่านการบ่ม ใช้ในอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์เพื่อป้องกันการเติบโตของจุลินทรีย์และเพื่อรักษาสี

อย่างไรก็ตามไนเตรตที่มีอยู่ในร่างกายมนุษย์ในสัดส่วนที่สูงนั้นมาจากการสังเคราะห์จากภายนอกหรือเกิดจากกระบวนการต่างๆภายในร่างกาย

การประยุกต์ใช้งาน

ในอุตสาหกรรมอาหาร

ใช้เป็นสารกันบูดในอาหารเป็นตัวบ่มเนื้อสัตว์ดองและเป็นสารกักเก็บสีสำหรับเนื้อสัตว์ อาหารที่มีเบคอนไส้กรอกแฮมและชีสบางชนิด

เนื้อสัตว์ที่ผ่านการบ่มซึ่งอาจมีโซเดียมไนเตรต ผู้แต่ง: Falco ที่มา: Pixabay

ในปุ๋ย

โซเดียมไนเตรตใช้ในการผสมปุ๋ยเพื่อใส่ปุ๋ยยาสูบฝ้ายและพืชผัก

รถแทรกเตอร์ใส่ปุ๋ยในสวน ผู้แต่ง: Franck Barske ที่มา: Pixabay

ในฐานะผู้ก่อการหรือผู้ก่อการการเผาไหม้หรือการระเบิด

NaNO ₃ใช้เป็นสารออกซิแดนท์ในหลาย ๆ งาน มันเป็นของแข็งที่อุดมไปด้วยออกซิเจนที่อำนวยความสะดวกในขั้นตอนการจุดระเบิดโดยการผลิต O 2

การปรากฏตัวของ NaNO ₃หมายความว่าวัสดุไม่ต้องการออกซิเจนจากแหล่งภายนอกในการจุดระเบิดเนื่องจากมี O ₂เพียงพอที่จะรักษาปฏิกิริยาคายความร้อน (สร้างความร้อน) ที่เกิดขึ้นระหว่างการจุดระเบิดหรือการระเบิด

ถูกใช้เป็นสารออกซิแดนท์หลักในวัสดุดอกไม้ไฟ (ดอกไม้ไฟ) มาเป็นเวลานานเป็นส่วนประกอบออกซิไดซ์ในวัตถุระเบิดและสารระเบิดหรือระเบิดและเป็นสารขับเคลื่อน

ดอกไม้ไฟ. ในองค์ประกอบของมันมีโซเดียมไนเตรต Nano 3 ผู้เขียน: WearPlaid ที่มา: Pixabay

นอกจากนี้ยังใช้เพื่อปรับปรุงการเผาไหม้ของอิฐถ่านหิน (briquettes) เพื่อให้แสงสว่างในไม้ขีดไฟและแม้กระทั่งเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติที่ติดไฟได้ของยาสูบ

เพื่อกำจัดหนูและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ

ใช้สำหรับยาฆ่าแมลงชนิดพิเศษ องค์ประกอบที่มีอยู่คือสารรมไฟจากดอกไม้ไฟที่วางไว้และจุดไฟในโพรงปล่อยก๊าซพิษในปริมาณที่ร้ายแรง

ด้วยเหตุนี้จึงใช้สำหรับการควบคุมสัตว์ฟันแทะบ่างหมาป่าและสกั๊งค์ต่างๆในทุ่งโล่งทุ่งหญ้าพื้นที่ที่ไม่มีการเพาะปลูกสนามหญ้าและสนามกอล์ฟ

ในการเตรียมสารประกอบอื่น ๆ

มันถูกใช้ในการผลิตไนตริก HNO กรด₃ , โซเดียมไนไตรท์ Nano ₂และยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการเตรียมการของกรดซัลฟูริก H ที่₂ SO 4

ใช้ในการผลิตไนตรัสออกไซด์ N ₂ O และเป็นตัวออกซิไดซ์ในการผลิตสารประกอบทางเภสัชกรรม

ในการสกัดโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์

นักวิจัยบางคนพบว่า NaNO ₃ช่วยในการสกัดโลหะที่มีอยู่ในขยะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยไม่ก่อให้เกิดมลพิษ (โทรศัพท์มือถือแท็บเล็ตคอมพิวเตอร์ ฯลฯ )

โลหะที่มีประโยชน์ซึ่งสามารถสกัดได้จากส่วนประกอบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ ได้แก่ นิกเกิล Ni, โคบอลต์โค, แมงกานีส Mn, สังกะสี Zn, ทองแดง Cu และอลูมิเนียมอัล

การสกัดทำได้โดยใช้สารละลาย NaNO ₃และโพลีเมอร์เท่านั้น และได้ผลตอบแทน 60%

ด้วยวิธีนี้ขยะอิเล็กทรอนิกส์สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ซึ่งมีส่วนช่วยในการลดปริมาณขยะและการกู้คืนทรัพยากรอย่างมีเสถียรภาพ

ในการวิจัยด้านสุขภาพและการออกกำลังกาย

จากการศึกษาบางชิ้นการรับประทานผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร NaNO ₃หรืออาหารที่มีส่วนประกอบตามธรรมชาติส่งผลดีต่อสุขภาพ อาหารบางชนิดที่อุดมไปด้วยไนเตรต ได้แก่ หัวบีทผักโขมและอารูกูลา

ผลกระทบรวมถึงการปรับปรุงระบบหัวใจและหลอดเลือดลดความดันโลหิตปรับปรุงการไหลเวียนของเลือดและเพิ่มปริมาณออกซิเจนในเนื้อเยื่อที่ออกกำลังกาย

สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการใช้ NaNO ₃ถือได้ว่าเป็นยาราคาประหยัดในการป้องกันและรักษาผู้ป่วยที่มีปัญหาเรื่องความดันโลหิต

นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นตัวช่วยที่มีประสิทธิภาพและเป็นธรรมชาติในการเพิ่มพลังของกล้ามเนื้อในนักกีฬา

ในการใช้งานต่างๆ

โปสเตอร์โฆษณาจากศตวรรษที่ 20 ที่ปลุกระดมให้ใส่ปุ๋ยในดินด้วยไนเตรตจากชิลี เดวิดเปเรซ ที่มา: Wikimedia Commons

ใช้เป็นสารออกซิแดนท์และสารฟลักซ์ซิงในการผลิตเคลือบแก้วและเซรามิก นอกจากนี้ยังใช้ในซีเมนต์พิเศษ

ทำหน้าที่เป็นตัวแทนทางเคมีในการกู้คืนดีบุกจากเศษโลหะในการแข็งตัวของน้ำยางในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์และในการควบคุมการกัดกร่อนในระบบน้ำ

ความเสี่ยง

อันตรายจากการจัดการ

มีคุณสมบัติเร่งการเผาไหม้ของวัสดุไวไฟ หากคุณมีส่วนเกี่ยวข้องกับไฟไหม้อาจเกิดการระเบิดได้

เมื่อสัมผัสกับความร้อนหรือไฟเป็นเวลานานมันสามารถระเบิดทำให้เกิดไนโตรเจนออกไซด์ที่เป็นพิษ

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการกลืนกินอาหารหรือน้ำ

ไนเตรตเมื่อกินเข้าไปจะกลายเป็นไนไตรท์ได้ทั้งในปากและในกระเพาะอาหารและลำไส้

ไนไตรท์โดยทำปฏิกิริยากับเอมีนที่มีอยู่ในอาหารบางชนิดสามารถกลายเป็นไนโตรซามีนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเช่นในกระเพาะอาหาร ไนโตรซามีนเป็นสารก่อมะเร็ง

อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นเมื่อรับประทานผักและผลไม้ที่มีไนเตรตตามธรรมชาติ

จากการศึกษาบางชิ้นพบว่าการมีไนเตรตในระดับสูงสามารถก่อให้เกิดความผิดปกติของเลือดที่ทำให้ออกซิเจนไม่สามารถปล่อยออกมาในเนื้อเยื่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในทารกที่มีสูตรนมทำจากน้ำดีที่มีไนเตรต

นอกจากนี้ยังพบว่าไนเตรตในระดับสูงอาจทำให้เกิดปัญหาในการตั้งครรภ์ของทารกทำให้เกิดการแท้งเองคลอดก่อนกำหนดหรือมีข้อบกพร่องในท่อประสาทของทารกในครรภ์

เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการค้นพบว่าโซเดียมไนเตรตอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการพัฒนาระบบกล้ามเนื้อและโครงกระดูกและส่งผลต่อการสื่อสารของเส้นประสาทและกล้ามเนื้อในมนุษย์

โซเดียมไนเตรตในอาหาร

โซเดียมไนเตรตพบว่าเป็นสารเติมแต่งในเบคอนและผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์อื่น ๆ ที่มา: cookbookman17 ผ่าน Flickr (https://www.flickr.com/photos//6175755733)

โซเดียมไนเตรตมีความหมายเหมือนกันกับเนื้อสัตว์เนื่องจากเมื่อรวมกับไนไตรต์แล้วพวกเขาจะถูกเพิ่มเข้าไปเพื่อรักษาและปรับปรุงรูปลักษณ์และรสชาติ เป็นผลให้การบริโภคเนื้อสัตว์มากเกินไป (ฮอทดอกเบคอนแฮมปลารมควัน ฯลฯ ) มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยงของมะเร็งในระบบทางเดินอาหาร

แม้ว่าความสัมพันธ์ระหว่างเนื้อสัตว์ที่ได้รับการรักษาด้วยเกลือไนเตรต - ไนไตรต์กับมะเร็งจะไม่สมบูรณ์ แต่ขอแนะนำให้ปรับการบริโภคของคุณให้เหมาะสม

ในทางกลับกันผัก (แครอทหัวบีทหัวไชเท้าผักโขม ฯลฯ ) อุดมไปด้วย NaNO ₃เนื่องจากพวกมันดูดซึมจากดินเพาะปลูกเนื่องจากการให้ปุ๋ย การบริโภคผักเหล่านี้ตรงกันข้ามกับผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ไม่ได้เชื่อมโยงกับโรคดังกล่าวข้างต้น

นี่เป็นเพราะสาเหตุสองประการ: ความแตกต่างของระดับโปรตีนของอาหารดังกล่าวและวิธีการปรุงสุก เมื่อเนื้อสัตว์ถูกทอดหรือให้ความร้อนด้วยเปลวไฟปฏิกิริยาระหว่างไนเตรต - ไนไตรต์กับกรดอะมิโนบางกลุ่มจะได้รับการส่งเสริมเพื่อผลิตไนโตรโซมีนซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งที่แท้จริง

ปริมาณวิตามินซีไฟเบอร์และโพลีฟีนอลในผักช่วยลดการสร้างไนโตรโซมีนเหล่านี้ นั่นคือเหตุผลที่ NaNO ₃เพียงอย่างเดียวไม่เป็นภัยคุกคามต่ออาหาร

อ้างอิง

1. หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (2019) โซเดียมไนเตรต สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. สารานุกรมเคมีอุตสาหกรรมของ Ullmann (2533). ฉบับที่ห้า VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Pouretedal, HR และ Ravanbod, M. (2015). การศึกษาจลน์ของดอกไม้ไฟMg / NaNO ₃โดยใช้เทคนิค TG / DSC แบบไม่ใช้ความร้อน J Therm Anal Calorim (2015) 119: 2281-2288. กู้คืนจาก link.springer.com.
4. Jarosz, J. et al. (2016) โซเดียมไนเตรตช่วยลดการจับกลุ่มตัวรับ acetylcholine ที่เกิดจาก agrin เภสัชวิทยาและพิษวิทยา BMC (2016) 17:20. กู้คืนจาก bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
5. ฝ้ายเอฟอัลเบิร์ตและวิลคินสันจอฟฟรีย์ (1980) เคมีอนินทรีย์ขั้นสูง. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
6. พริวาล, MJ (2003). โรคมะเร็ง. สารก่อมะเร็งในห่วงโซ่อาหาร ในสารานุกรมวิทยาศาสตร์การอาหารและโภชนาการ (พิมพ์ครั้งที่สอง). กู้คืนจาก sciencedirect.com.
7. Zakhodyaeva, YA และคณะ (2019) การสกัดโลหะเชิงซ้อนในระบบสองเฟสในน้ำโดยใช้โพลี (เอทิลีนออกไซด์) 1500 และโซเดียมไนเตรต โมเลกุล 2019, 24, 4078 กู้คืนจาก mdpi.com.
8. Clements, WT และคณะ (2014) การกลืนไนเตรต: การทบทวนผลกระทบต่อสุขภาพและสมรรถภาพทางกาย สารอาหาร 2014, 6, 5224-5264 กู้คืนจาก mdpi.com.