- โครงสร้างของโพแทสเซียมไนไตรต์
- คุณสมบัติ
- มวลโมเลกุล
- ความหนาแน่น
- จุดหลอมเหลว
- จุดเดือด
- ความสามารถในการละลายน้ำ
- deliquescence
- ความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอื่น ๆ
- pH
- ศัพท์เฉพาะ
- การได้รับ
- การประยุกต์ใช้งาน
- สารเติมแต่งและรีเอเจนต์
- ยาแก้พิษ
- แพทย์
- อ้างอิง
โพแทสเซียมไนไตรท์เป็นเกลือนินทรีย์มี เคมีสูตร KNO 2ซึ่งเป็นสารเคมีและเภสัชวิทยาที่เกี่ยวข้องกับ KNO ดินประสิว3 ลักษณะทางกายภาพของมันประกอบด้วยผลึกสีขาวอมเหลืองดูดความชื้นได้สูงและมีสีซีดจาง นั่นคือพวกมันละลายได้อย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมที่ชื้น
สูตรของมันระบุว่าอัตราส่วนของ K +และ NO 2 -ไอออนคือ 1: 1 และยังคงรวมกันโดยกองกำลังไฟฟ้าสถิตหรือโดยพันธะไอออนิก ไม่พบแหล่งธรรมชาติบริสุทธิ์สำหรับผลึกของมันแม้ว่าแอนไอออนของไนไตรต์จะพบได้ในดินปุ๋ยพืชและสัตว์
ผลึกโพแทสเซียมไนไตรต์ ที่มา: Leiem
ภาพด้านบนแสดงให้เห็นว่าผลึก KNO 2มีลักษณะอย่างไรโดยมีเฉดสีเหลืองเด่นชัด หากคริสตัลเหล่านี้ถูกปล่อยให้สัมผัสกับอากาศพวกมันจะดูดซับความชื้นจนกลายเป็นสารละลาย วิธีแก้ปัญหาที่ก่อให้เกิดข้อถกเถียงว่าการใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์นั้นเป็นประโยชน์หรือไม่
ในทางกลับกันผลึกของมันในปริมาณที่น้อยมาก (200 ppm) ถูกใช้เพื่อทำให้เนื้อสัตว์เค็มและรับประกันการเก็บรักษาจากการกระทำของแบคทีเรีย ในทำนองเดียวกัน KNO 2ปรับปรุงสีของเนื้อสัตว์ทำให้มีสีแดงมากขึ้น อย่างไรก็ตามต้องมีข้อ จำกัด หลายประการเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เป็นพิษของเกลือนี้ในร่างกาย
โครงสร้างของโพแทสเซียมไนไตรต์
ไอออนที่ประกอบขึ้นเป็น KNO2 ซึ่งแสดงด้วยแบบจำลองของทรงกลมและแท่ง ที่มา: MarinaVladivostok
ไอออนที่มีอยู่ในโพแทสเซียมไนไตรต์แสดงไว้ด้านบน ไอออนบวก K +สอดคล้องกับทรงกลมสีม่วงในขณะที่ NO 2 -ประจุลบจะแสดงด้วยทรงกลมสีน้ำเงินและสีแดง
ประจุลบ NO 2 -แสดงด้วยพันธะคู่หนึ่งคู่และหนึ่งพันธะเดี่ยว- ; แต่ในความเป็นจริงพันธะทั้งสองเป็นผลคูณของการสั่นพ้องของประจุลบระหว่างกัน
K +และ NO 2 -ไอออนดึงดูดซึ่งกันและกันในอวกาศจนกว่าจะจัดรูปแบบโครงสร้างที่มีพลังงานน้อยที่สุด นี่คือจุดที่แรงผลักระหว่างประจุที่เท่ากันมีน้อย ดังนั้นพวกเขาจึงสร้างผลึก KNO 2ซึ่งเซลล์หน่วยมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิซึ่งเป็นการเปลี่ยนเฟส
ตัวอย่างเช่นที่อุณหภูมิต่ำ (น้อยกว่า 25 ° C) ผลึก KNO 2 จะใช้ระบบโมโนคลินิก (เฟส I) เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 25 ° C จะเกิดการเปลี่ยนเฟสจาก monoclinic เป็น rhombohedral (phase II) สุดท้ายที่สูงกว่า 40 ° C ผลึก KNO 2จะเปลี่ยนเป็นลูกบาศก์ (เฟส III)
นอกจากนี้ KNO 2ยังสามารถแสดงขั้นตอนของผลึกอื่น ๆ (เฟส IV, V และ VI) ภายใต้ความกดดันสูง ด้วยสิ่งนี้ K +และ NO 2 -ไอออนจะเคลื่อนที่และเรียงลำดับในรูปแบบที่แตกต่างกันในผลึกบริสุทธิ์ของพวกมัน
คุณสมบัติ
มวลโมเลกุล
85.1038 ก. / โมล.
ความหนาแน่น
1.9150 ก. / มล.
จุดหลอมเหลว
440.02 ° C (แต่เริ่มสลายตัวจาก 350 ° C ปล่อยควันพิษ)
จุดเดือด
537 ° C (ระเบิด)
ความสามารถในการละลายน้ำ
312 g / น้ำ 100 g ที่ 25 ° C
deliquescence
ความสามารถในการละลายในน้ำนั้นดูดความชื้นได้ มากจนแสดงถึงความบอบบางดูดซับความชื้นมากพอที่จะละลาย ความใกล้ชิดกับน้ำนี้อาจจะเป็นเพราะความมั่นคงที่มีพลัง K +ไอออนกำไรเมื่อไฮเดรท, เช่นเดียวกับ enthalpy ต่ำของผลึกตาข่ายสำหรับ KNO 2คริสตัล
ผลึกสามารถดูดซับน้ำได้โดยไม่ต้องละลายกลายเป็นไฮเดรต KNO 2 · H 2 O ในไฮเดรตโมเลกุลของน้ำจะพบกับไอออนซึ่งปรับเปลี่ยนโครงสร้างของผลึก
ไฮเดรตนี้ (หรือหลายตัว) สามารถเกิดขึ้นได้ต่ำกว่า -9 ° C; ที่อุณหภูมิสูงขึ้นน้ำจะละลายและให้ความชุ่มชื้นไอออนทำให้คริสตัลเสียรูปทรง
ความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอื่น ๆ
ละลายได้เล็กน้อยในแอลกอฮอล์ร้อนและละลายได้มากในแอมโมเนีย
pH
6-9. สารละลายที่เป็นน้ำจึงมีฤทธิ์เป็นด่างเนื่องจาก NO 2 -ประจุลบสามารถไฮโดรไลซ์ได้
ศัพท์เฉพาะ
KNO 2อาจตั้งชื่อในรูปแบบอื่น 'โพแทสเซียมไนไตรต์' สอดคล้องกับชื่อของเกลือนี้ตามระบบการตั้งชื่อหุ้น 'โพแทสเซียมไนไตรต์' ตามระบบการตั้งชื่อซึ่งเน้นความจุโพแทสเซียมเพียงอย่างเดียวคือ +1; และโพแทสเซียมไดออกโซไนเตรต (III) ตามระบบการตั้งชื่อ
ชื่อ 'โพแทสเซียมไดออกโซไนเตรต (III)' เน้นถึงความจุ +3 ของอะตอมไนโตรเจน แม้ว่า IUPAC สำหรับ KNO 2จะเป็นชื่อที่แนะนำมากที่สุดแต่ 'โพแทสเซียมไนไตรต์' ยังคงเป็นชื่อที่สะดวกที่สุดและจดจำได้ง่ายที่สุด
การได้รับ
วิธีที่ตรงที่สุดในการสังเคราะห์ แต่ให้ผลผลิตต่ำกว่าคือผ่านการสลายตัวทางความร้อนของโพแทสเซียมไนเตรตหรือดินประสิวที่อุณหภูมิ 400 ° C ขึ้นไป:
2KNO 3 => KNO 2 + O 2
อย่างไรก็ตามส่วนหนึ่งของ KNO 2จะถูกย่อยสลายด้วยความร้อนนอกเหนือจากผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่เกิดขึ้น
อีกวิธีหนึ่งในการเตรียมหรือสังเคราะห์เพื่อให้ได้ผลผลิตที่สูงขึ้นคือการลด KNO 3ต่อหน้าตะกั่วทองแดงหรือสังกะสี สมการของปฏิกิริยานี้มีดังนี้:
KNO 3 + Pb => KNO 2 + PbO
โพแทสเซียมไนเตรตและตะกั่วถูกผสมในกระทะเหล็กโดยละลายด้วยความร้อนและความร้อนเป็นเวลาครึ่งชั่วโมง ตะกั่ว (II) ออกไซด์มีสีเหลืองและมวลที่ได้จะถูกบดให้ร้อนและบำบัดด้วยน้ำเดือด จากนั้นกรองส่วนผสมที่ร้อน
ตัวกรองที่ร้อนจะถูกฟองด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเวลาห้านาทีโดยที่ตะกั่วคาร์บอเนตที่ไม่ละลายน้ำPbCO 3จะตกตะกอน ด้วยวิธีนี้ตะกั่วจะถูกแยกออกจากตัวกรอง เจือจางกรดไนตริกจะถูกเพิ่มกรองจนค่า pH เป็นกลางก็จะได้รับอนุญาตให้เย็นและในที่สุดน้ำจะระเหยเพื่อให้ KNO 2ผลึกที่เกิดขึ้น
การประยุกต์ใช้งาน
สารเติมแต่งและรีเอเจนต์
โพแทสเซียมไนไตรต์ใช้เป็นสารเติมแต่งเพื่อรักษาเนื้อแดงรักษารสชาติและสีให้นานขึ้นในระหว่างการเก็บรักษาในขณะที่ชะลอการทำงานของแบคทีเรียและสารพิษบางชนิดเช่นโบทูลินั่ม ดังนั้นจึงมีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรีย
KNO 2ถูกออกซิไดซ์เป็น NO ซึ่งทำปฏิกิริยากับไมโอโกลบินในเนื้อสัตว์และส่งผลให้สีแดงตามธรรมชาติเปลี่ยนไป ต่อมาเมื่อเนื้อสุกจะได้สีชมพูเข้มข้น
อย่างไรก็ตามภายใต้สภาวะที่ไม่เฉพาะเจาะจง KNO 2จะทำปฏิกิริยากับโปรตีนจากเนื้อสัตว์เพื่อก่อให้เกิดไนโตรซามีนซึ่งอาจกลายเป็นสารก่อมะเร็งได้
ในทางกลับกัน KNO 2 (แม้ว่าควรจะเป็น NaNO 2 ) เป็นน้ำยาวิเคราะห์ที่สามารถใช้ในการสังเคราะห์สีย้อม azo (ปฏิกิริยาของกรดไนตรัสกับเอมีนอะโรมาติก) และในการวิเคราะห์กรดอะมิโน
ยาแก้พิษ
แม้ว่าจะมีผลเสีย แต่ KNO 2ทำหน้าที่เป็นยาแก้พิษในผู้ป่วยที่ได้รับพิษจากไซยาไนด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์ กลไกของมันประกอบด้วยออกซิไดซ์เฟ2+เพื่อ Fe 3+ศูนย์รวมของกลุ่มเฮโมโกลบินผลิต methemoglobin ที่แล้วทำปฏิกิริยากับ CN -และ HS -แอนไอออน
แพทย์
ในน้ำย่อยของกระเพาะอาหารประจุลบ NO 2 -ลดลงเป็น NO ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่ามีฤทธิ์ขยายหลอดเลือดทำให้เลือดไหลเวียนได้ดีขึ้น ในภูมิภาคอื่น ๆ ของร่างกายที่มีค่า pH ที่ไม่เป็นกรดพอเอนไซม์บางอย่างเช่น xanthine oxidoreductase มีความรับผิดชอบในการลด NO 2 -
KNO 2ถูกใช้ในการรักษาโรคและโรคต่างๆเช่นโรคหลอดเลือดหัวใจตีบและโรคลมบ้าหมู (มีผลข้างเคียงที่เป็นลบมาก)
อ้างอิง
- วิกิพีเดีย (2019) โพแทสเซียมไนไตรต์ สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
- PrebChem. (2016) การเตรียมโพแทสเซียมไนไตรต์ ดึงมาจาก: prepchem.com
- Mark Gilchrist, Angela C. Shore, Nigel Benjamin (2011) อนินทรีย์ไนเตรตและไนไตรต์และการควบคุมความดันโลหิต, การวิจัยหัวใจและหลอดเลือด, เล่มที่ 89, ฉบับที่ 3, 15 กุมภาพันธ์ 2554, หน้า 492–498, doi.org/10.1093/cvr/cvq309
- PubChem (2019) โพแทสเซียมไนไตรต์ สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- สูตรทางเคมี (2018) โพแทสเซียมไนไตรต์ ดึงมาจาก: formulacionquimica.com
- ศูนย์แห่งชาติเพื่อความก้าวหน้าด้านวิทยาศาสตร์การแปล (2011) โพแทสเซียมไนไตรต์ กู้คืนจาก: drugs.ncats.io
- Richard J.Epley, Paul B.Addis และ Joseph J.Warthesen (2535). ไนไตรท์ในเนื้อสัตว์ มหาวิทยาลัยมินนิโซตา
- NR Rao, B. Prakash และ M. Natarajan (พ.ศ. 2518). การเปลี่ยนโครงสร้างผลึกในไนไตรต์อนินทรีย์ไนเตรตและคาร์บอเนต ภาควิชาเคมีสถาบันเทคโนโลยีแห่งอินเดียกานปุระประเทศอินเดีย