Formularea acidului nitric, compușii și riscurile

acid azotic este un acid moderat puternic până la slab, stabil numai în soluție apoasă diluată la rece. Este cunoscută numai în soluție și sub formă de săruri de nitrit (cum ar fi azotatul de sodiu și nitritul de potasiu).

Acidul azotic participă la echilibrul ozon al atmosferei inferioare (troposfera). Nitritul este o sursă importantă de vasodilatator puternic de oxid nitric. Gruparea nitro (-NO2) este prezentă în esterii acidului azotic și în compușii nitro.

Nitriții sunt utilizați pe scară largă în industria alimentară pentru a vindeca carnea. Cu toate acestea, Agenția Internațională pentru Cercetare în Domeniul Cancerului (IARC), specializat în Organizația Mondială a Sănătății (OMS) al agenției de cancer nitrit clasificate Organizației Națiunilor Unite ca fiind probabil carcinogen la om, atunci când sunt ingerate în condiții ele dau naștere la nitrozarea endogenă.

formulele

Acid azotic: HNO₂

Nitrit: NU₂⁻

Azotat de sodiu: NaNO₂

• CAS: 7782-77-6 Acid azotic
• CAS: 14797-65-0 Nitriți
• CAS: 14797-65-0 Nitrit de sodiu (acid nitric, sare de sodiu)

Structura 2D

Structura 3D

Caracteristicile acidului azotic

Proprietăți fizice și chimice

Se presupune că acidul azot este în echilibru dinamic cu anhidrida sa în soluții apoase:

2HNO2-N2O3 + H20

Din cauza hidrolizei, sărurile sale (nitriții) sunt instabile în soluție apoasă. acid nitros este produsă ca un produs intermediar, atunci când gazele NOx (oxizi de azot mono-, cum ar fi oxidul de azot și dioxidul de azot, NO și respectiv NO2) se dizolvă în apă.

Atunci când este încălzit în prezența nisipului, cioburi de sticlă sau alte ascuțite, sau chiar și la temperaturi scăzute, obiecte acidul azotos este disproportionated ca:

3 HNO2 ⇌ HNO3 + 2NO + H2O

În virtutea reacției de mai sus, acidul azotic poate acționa ca agent de reducere și ca agent de oxidare. Această reacție de disproporționare influențează proprietățile soluțiilor de acid azotat și este importantă în producerea de acid azotic.

O proprietate deosebit de importantă a acidului azotic este capacitatea sa de a diazotiza aminele organice. Cu amine primare, acidul formează săruri de diazoniu

RN-H2 + HNO2 + HCI → [RN-NXN] Cl + 2H2O

Azotit de sodiu (sau sare de sodiu a acidului azotos) este o pulbere cristalină de culoare albă până la slab gălbui, foarte solubil în apă, și higroscopică (absoarbe umiditatea din mediul înconjurător).

Azotatul de potasiu este compusul anorganic cu formula chimică KNO₂. Este o sare ionică a ionilor de potasiu K + și a ionilor de nitrit NO2-.

Ca și alte săruri de nitrit, cum ar fi nitritul de sodiu, este toxic dacă sunt ingerate și pot fi mutagene sau teratogene.

Acidul azotic există în două forme izomerice:

Aceste structuri conduc la două serii de derivate organice de importanță industrială:

(I) Esteri de nitrit:

(II) Nitroderivative:

Esterii nitriți conțin gruparea funcțională nitrozoxi, cu formula generală RONO, în care R este o grupare arii sau alchil.

Nitroderivativele (compușii nitrați) sunt compuși organici care conțin una sau mai multe grupări funcționale nitro (-NO2).

Compușii din grupul nitro sunt aproape invariabil produși de reacțiile de nitrare care încep cu acidul azotic. Ele sunt rar găsite în natură. Cel puțin unele grupuri nitro nitro au provenit din oxidarea grupărilor amino.

Compuși nitriți anorganici (nitrit de sodiu, nitrit de potasiu etc.)

caracter inflamabil

Acești compuși sunt explozivi. Unele dintre aceste substanțe se pot descompune exploziv când sunt încălzite sau sunt implicate într-un incendiu. Poate exploda datorită căldurii sau a contaminării. Containerele pot exploda atunci când sunt încălzite. Runoff poate crea un pericol de incendiu sau explozie.

reactivitate

Compușii din acest grup pot acționa ca agenți oxidanți extrem de puternici, iar amestecurile cu agenți reducători sau materiale reduse, cum ar fi substanțele organice, pot fi explozive.

Reacționează cu acizi pentru a forma dioxid de azot toxic. O explozie violentă apare dacă o sare de amoniu este condensată cu o sare nitrită.

Pericol pentru sănătate

Inhalarea, ingerarea sau contactul (pielea, ochii) cu vapori sau substanțe pot provoca vătămări grave, arsuri sau deces. Focul poate produce gaze iritante, corozive și / sau toxice. Izolarea din sistemul de control al incendiului sau din apa de diluare poate provoca contaminarea.

Compuși nitriți organici (esteri nitriți, nitro-derivați)

caracter inflamabil

Cele mai multe dintre materialele din acest grup sunt din punct de vedere tehnic cu grad scăzut de inflamabilitate. Totuși, ele sunt adesea instabile din punct de vedere chimic și supuse, într-o măsură foarte variabilă, la descompunerea explozivă.

reactivitate

Compușii nitro aromatici pot exploda în prezența unei baze cum ar fi hidroxid de sodiu sau hidroxid de potasiu, chiar și în prezența apei sau solvenților organici. Tendințele explozive ale compușilor nitro aromatici sunt crescute de prezența grupurilor nitro multiple.

toxicitate

Mulți dintre compușii din acest grup sunt extrem de toxici.

aplicații

Esterii includ nitrit, nitrit de amil și alți alchilnitrilul utilizați în medicină pentru tratamentul bolilor de inima si pentru prelungirea orgasmului, in special la barbati. Ocazional, acestea sunt folosite în mod recreat pentru efectul lor euforic.

Grupul nitro este unul dintre cele mai comune explozive explozive (grupul funcțional care face un compus exploziv) la nivel global. Multe sunt utilizate în sinteza organică, dar cea mai mare utilizare a compușilor din acest grup este în explozivi militari și comerciali.

Cloramfenicolul (un antibiotic util pentru tratamentul infecțiilor bacteriene) este un exemplu rar al unui compus natural nitro.

Sărurile de diazoniu sunt utilizate pe scară largă în prepararea compușilor colorați colorați numiți coloranți azo.

Utilizarea principală a nitritului de sodiu este pentru producerea industrială a compușilor organo-nitrogenici. Este un precursor pentru o varietate de produse farmaceutice, coloranți și pesticide. Cu toate acestea, utilizarea sa cea mai cunoscută este ca un aditiv alimentar pentru prevenirea botulismului. Ea are numărul E250.

Nitritul de potasiu este utilizat ca aditiv alimentar în mod similar cu nitritul de sodiu. Ea are numărul E249.

În anumite condiții (în special în timpul gătitului), nitriții din carne pot reacționa cu produsele de degradare a aminoacizilor, formând nitrozamine, care sunt cunoscute ca agenți cancerigeni.

Cu toate acestea, rolul nitriților în prevenirea botulismului a împiedicat interzicerea utilizării acestuia în carnea conservată. Acestea sunt considerate de neînlocuit în prevenirea otrăvirii botulinice prin consumul de cârnați uscați.

Azotatul de sodiu este unul dintre cele mai importante medicamente care au nevoie de un sistem de sănătate de bază (acesta se află pe lista medicamentelor esențiale ale Organizației Mondiale a Sănătății).

Acidul nitric și poluarea aerului

Oxizii de azot (NOx) se găsesc în medii exterioare și interioare.

Concentrația atmosferică a oxizilor de azot a crescut semnificativ în ultimii 100 de ani.

Studiul său este necesar pentru planificarea calității aerului și evaluarea efectelor acestuia asupra sănătății umane și asupra mediului.

În funcție de originea lor, sursele de emisie ale poluanților atmosferici pot fi clasificate astfel:

• Medii exterioare
a. Surse antropogene
a.1. Procese industriale
a.2. Activitatea umană
b. Surse naturale
b.1. Procesele de ardere a biomasei (combustibili fosili).
b.2. oceane
B.3. sol
B.4. Procesele implicate în lumina soarelui

• Medii interioare
a. Surse infiltrate din medii exterioare prin procese de schimb de aer.
b. Sursele derivate din procesele de ardere în medii interioare (cele principale).

Nivelurile de NO₂ în medii interioare acestea sunt mai mari decât valorile NO₂ în aer liber. Raportul Interior / Exterior (I / E) este mai mare de 1.

Este esențială cunoașterea și controlul acestor surse de emisii în interior datorită timpului petrecut de personal în acest mediu (case, birouri, transport).

De la sfârșitul anilor 1970, acidul azotos (HONO) a fost identificată ca fiind o componentă cheie atmosferică datorită rolului său ca sursă directă de radicali hidroxil (OH).

Există o serie de surse cunoscute de OH în troposferă, cu toate acestea, producția de HONO OH este de interes, deoarece sursele, soarta, și ciclul diurn al HONO în atmosferă au început să fie elucidat recent.

Acidul azotic participă la echilibrul ozon al troposferei. Reacția eterogenă a oxidului nitric (NO) și a apei produce acid azotic. Când această reacție are loc pe suprafața aerosolilor atmosferici, produsul este fotodepusă cu ușurință la radicalii hidroxil

OH radicali sunt implicate în formarea ozonului (O3) și peroxiacetil nitrați (PAN), care provoacă așa-numitul „smog fotochimic“ în regiunile contaminate și care contribuie la oxidarea compușilor organici volatili (COV), care formează particule secundare și gaze oxigenate.

acid nitros absoarbe puternic lumina soarelui la lungimi de undă mai scurte de 390 nm, ceea ce conduce la degradarea fotolitică și nitric OH (NO) oxid.

HONO + hn → OH + NO

Noaptea, absența acestui mecanism are ca rezultat acumularea HONO. Reluarea fotonizei HONO după răsăritul soarelui poate duce la formarea substanțială de OH dimineața.

În societățile occidentale, oamenii petrec aproape 90% din timpul lor în medii interioare, predominant în casele lor.

Cererea globală de economii de energie a stimulat economisirea de energie pentru încălzire și răcire (izolare bună a spațiilor interioare, niveluri scăzute de infiltrare a aerului, energie ferestre eficiente) care duce la niveluri crescute de poluanți atmosferici astfel de medii .

Deoarece volume mai mici și ratele de schimb de aer redus, timpul de poluanți atmosferici este mult mai mare în interior, comparativ cu atmosfera in aer liber.

Dintre toți compușii prezenți în aerul interior, hono reprezintă o fază importantă de gaz contaminant ar putea fi prezente în concentrații destul de mari, cu implicații asupra calității aerului și a sănătății.

HONUS poate duce la iritarea tractului respirator uman și a problemelor respiratorii.

Hono, la contactul cu anumiți compuși prezenți pe suprafețele mediilor interioare (cum ar fi prizat nicotina fum) pot forma nitrozamine cancerigene.

Mediul interior HONO poate fi generat în mod direct în timpul unui proces de ardere, adică arderea lumânări, sobe cu gaz și încălzitoare, sau pot fi formate prin hidroliza heterogen de NO2 în diferite suprafețe interioare.

2NO₂ + H₂O → HONO + HNO₃

Fracțiunea UV a luminii solare poate crește conversia eterogenă a NO₂ la HONO.

Alvarez și colab (2014), și Bartolomei și colab (2014) au arătat că HONO este produs în reacții eterogene induse de lumină, NO₂ cu suprafețe obișnuite în medii interioare, cum ar fi sticla, produse de curățat, vopsele și lacuri.

În mod similar, ratele de formare a HONO indusă de lumină observate în suprafețele interne, pot ajuta la explicarea nivelurilor ridicate ale OH observate în interior, în timpul zilei.

Hono poate fi livrat direct ca un contaminant primar și să ajungă la un nivel ridicat în aer în interior prin procese de ardere, de exemplu în bucătării slab ventilate de case „eficiente energetic“ cu sobe pe gaz.

În plus, HONO poate fi format prin reacții eterogene de NO₂ cu straturi de apă absorbite pe mai multe suprafețe interioare.

Deși cele două surse de HONO (emisii directe și reacții heterogene de NO₂ fază gazoasă adsorbit straturi de apă, în absența luminii solare) reprezintă surse importante de interior HONO, modele care au numai aceste două surse subestimează în mod sistematic în timpul zilei nivelurile hono observate în interior.

Alvarez et al (2014) a efectuat o investigație privind reacțiile eterogene induse de lumină, de la NO₂ în fază gazoasă, cu un număr de substanțe chimice de uz casnic utilizate în mod obișnuit, inclusiv mai curat podea (detergent alcalin), curat baie (detergent de acid), vopsea și lac perete alb.

Lungimile de undă ale photoexcitation utilizate în acest studiu sunt caracteristice spectrului solar, care pot pătrunde cu ușurință în interior (λ> 340 nm).

Acești autori au constatat că aceste produse chimice de uz casnic joacă un rol important în chimia și calitatea aerului în mediile de interior.

Conform cercetărilor lor, foto-disocierea chiar și o mică fracție de HONO, pentru a produce radicali hidroxil, ar avea un impact mare asupra aerului din interior chimice.

În același mod, Bartolomei și colaboratorii (2014) au studiat reacțiile heterogene ale NO₂ cu suprafețe interioare vopsea selectate în prezența luminii și a arătat că formarea hono crește cu lumină și umiditatea relativă în mediul interior menționat.

Securitate și riscuri

Fraze de pericol Sistemul global armonizat de clasificare și etichetare a substanțelor chimice (GHS)

Sistemul global armonizat de clasificare și etichetare a substanțelor chimice (GHS) este un sistem convenit la nivel internațional, creat de Organizația Națiunilor Unite și destinate să înlocuiască diferitele standarde de clasificare și de etichetare utilizate în diferite țări, folosind criterii coerente la nivel global.

Pericolul (și SGA capitolul corespunzător) clase, standarde de clasificare și etichetare și recomandări pentru nitrit de sodiu sunt după cum urmează (Agenția Europeană pentru Produse Chimice, 2017, a Organizației Națiunilor Unite, 2015; Extract, 2017):

Declarații de pericol GHS

H272: poate intensifica focul; Oxidizator [Avertisment Lichide oxidante; Substanțe oxidante - categoria 3] (PubChem, 2017).
H301: Toxic prin ingestie [Toxicitate Toxicitate acută, orală - Categoria 3] (PubChem, 2017).
H319: Provoacă o iritare gravă a ochilor [Avertizare gravă iritarea ochilor / iritarea ochilor - Categoria 2A] (Extract, 2017).
H341: suspectat de a provoca anomalii genetice [Avertizare Mutagenitatea celulelor germinative - Categoria 2] (Extract, 2017).
H361: Susceptibil de a dăuna fertilității sau fătului [Avertizare Toxicitatea pentru reproducere - Categoria 2] (Extract, 2017).
H370: Provoacă leziuni ale organelor [toxicitate Pericol organ țintă specific, o singură expunere - Categoria 1] (Extract, 2017).
H373: Provoacă leziuni ale organelor în caz de expunere prelungită sau repetată [Avertizare toxicitate asupra unui organ țintă specific, expunere repetată - Categoria 2] (Extract, 2017).
H400: Foarte toxic pentru [Avertizare acută Periculos pentru mediul acvatic, pericol - Categoria 1] viața acvatică (Extract, 2017).
H410: Foarte toxic pentru mediul acvatic cu efecte pe termen lung [Avertizare periculoase pentru mediul acvatic, pericol pe termen lung - Categoria 1] (Extract, 2017).

Atenție coduri de instrucțiuni
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 și P501 (Extract, 2017).

referințe

1. Alvarez, E. G., SöRGEL, M., Gligorovski, S., Bassil, S., Bartolomei, V., Coulomb, B., ... & Wortham, H. (2014). acid nitros indusă de lumină (HONO) NO 2 producție din reacții eterogene privind substanțele chimice de uz casnic. Atmosferic Environment, 95, 391-399.
2. Bartolomei, V., SöRGEL, M., Gligorovski, S., Alvarez, E. G., Gandolfo, A., Strekowski, R., ... & Wortham, H. (2014). Formarea acidului azotos interior (HONO) prin reacții induse de lumină NO2 heterogen cu vopsea perete alb. Știința mediului și cercetarea poluării, 21 (15), 9259-9269.
3. Benjah-bmm27, (2007). Amil nitrit-3D-bile [image] regenerat: en.wikipedia.org.
4. Benjah-bmm27, (2009). Cloramfenicol-3D [image] Recuperat de la: en.wikipedia.org.
5. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitritul-ester-2D [image] Recuperat: en.wikipedia.org.
6. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitro-group-2D [image] Recuperat: es.wikipedia.org.
7. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitritul-ester-2D [image] Recuperat: en.wikipedia.org.
8. ChemIDplus, (2017). Structura 3D a 7632-00-0 - nitrit de sodiu [USP] [image] Recuperat: chem.nlm.nih.gov.
9. Agenția Europeană pentru Produse Chimice (ECHA). (2017). Rezumatul clasificării și etichetării. Clasificare armonizată - anexa VI la Regulamentul (CE) nr. 1272/2008 (Regulamentul CLP). Nitrit de sodiu. Adus la 5 februarie 2017 de la: echa.europa.eu
10. Gall, T. E., Griffin, R. J., Steiner, A. L., Dibb, J. Scheuer, E., Gong, L., ... & Flynn, J. (2016). Evaluarea surselor de acid azotoase și absorbanți în ieșiri urbane. Mediul Atmosferic, 127, 272-282.
11. Gligorovski, S. (2016). Acid azotic (HONO): Un poluant interior în curs de dezvoltare. Journal of Fotochimie si Fotobiologie A: Chimie, 314, 1-5.
12. JSmol, (2017). Nitrit [image] Adus de la: chemapps.stolaf.edu.
13. JSmol, (2017). acid nitros [image] Recuperat: chemapps.stolaf.edu.
14. Jü, (2013). Amil nitrit Formula V.1. [Imagine] Recuperat de la: en.wikipedia.org.
15. Madruga, D.G., & Patier, R.F. (2006). IMPLICAREA NOxULUI ÎN CHIMIE ATMOSFERICĂ. Revista electronică a mediului, (2), 90.
16. Națiunile Unite (2015). Sistem global armonizat pentru clasificarea și etichetarea produselor chimice (SGA) A șasea ediție revizuită. New York, Statele Unite: publicația Națiunilor Unite. Adus de la: unece.org.
17. Centrul National de Informare Biotehnologica. Baze de date compuse PubChem. (2017). Azotit. Bethesda, MD, US National Library of Medicine. Adus de la: ncbi.nlm.nih.gov.
18. Centrul National de Informare Biotehnologica. Baze de date compuse PubChem. (2017). Nitrous Acid. Bethesda, MD, US National Library of Medicine. Adus de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
19. Centrul National de Informare Biotehnologica. Baze de date compuse PubChem. (2017). Nitrit de sodiu. Bethesda, MD, US National Library of Medicine. Adus de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
20. Administrația Națională Oceanică și Atmosferică (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Fișă tehnică chimică. Nitriți, anorganici, N.O.S. Silver Spring, MD. UE; Adus de la: cameochemicals.noaa.gov.
21. Administrația Națională Oceanică și Atmosferică (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reactual Grup de date. Compuși nitrați și nitriți, anorganici. Silver Spring, MD. UE; Adus de la: cameochemicals.noaa.gov.
22. Administrația Națională Oceanică și Atmosferică (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reactual Grup de date. Nitro, nitros, nitrați și nitriți, organici. Silver Spring, MD. UE; Adus de la: cameochemicals.noaa.gov.
23. Oelen, W. (2005). Cristale Azotit de sodiu [image] Recuperate din: en.wikipedia.org.
24. PubChem, (2016). Nitritul [image] Recuperat: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
25. PubChem, (2016). Acid azotos [image] Recuperat: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
26. PubChem, (2016). Azotit de sodiu [image] Recuperat: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
27. Spataro, F. și Ianniello, A. (2014). Surse de acid azotos atmosferică: Stat al stiintei, nevoile de cercetare actuale și perspectivele de viitor.Jurnalul Asociației pentru Managementul Aerului și Deșeurilor, 64 (11), 1232-1250.
28. Thiemann, M., Scheibler, E. și Wiegand, K.W. (2000). Acidul azotic, acidul azotic și oxizii de azot. În Encyclopedia lui Ullmann de Chimie Industrială. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.