Nitroso-syreformulering, forbindelser og risici



den salpetersyre Det er en moderat stærk til svag syre, kun stabil i kold fortyndet vandig opløsning. Det er kun kendt i opløsning og i form af nitritsalte (såsom natriumnitrit og kaliumnitrit).

Nitrosyre deltager i ozonbalancen i den nedre atmosfære (troposfæren). Nitrit er en vigtig kilde til den kraftige kvælstofoxidvasodilator. Nitrogruppen (-NO2) er til stede i nitrousyreestere og i nitroforbindelser.

Nitritter anvendes i vid udstrækning i fødevareindustrien til at helbrede kød. Men Internationalt agentur for kræftforskning (IARC), som har specialiseret sig i World Health Organization (WHO) under FN kræft agentur klassificeret nitrit som sandsynligvis kræftfremkaldende for mennesker, når det indtages i forhold, de giver anledning til endogen nitrosering.

formler

Nitrosyre: HNO2

Nitrit: nej2-

Natriumnitrit: NaNO2

  • CAS: 7782-77-6 Nitrosyre
  • CAS: 14797-65-0 nitrit
  • CAS: 14797-65-0 Natriumnitrit (Nitrosyre, natriumsalt)

2D struktur

3D struktur

Karakteristik af salpetersyre

Fysiske og kemiske egenskaber

Det antages, at salpetersyre er i dynamisk ligevægt med sit anhydrid i vandige opløsninger:

2HNO2, N2O3 + H20

På grund af hydrolysen er dets salte (nitritter) ustabile i vandig opløsning. Nitrosyre fremstilles som et mellemprodukt, når NOx-gasser opløses i vand (monokvivalente oxider, såsom nitrogenoxid og kvælstofdioxid, henholdsvis NO og NO2).

Ved opvarmning i nærvær af sand, glassplinter eller en anden skarp, eller selv ved lav temperatur, salpetersyrling objekter disproportionated som:

3 HNO2 + HNO3 + 2NO + H20

I kraft af ovenstående reaktion kan salpetersyre virke som et reduktionsmiddel og som et oxidationsmiddel. Denne disproportioneringsreaktion påvirker egenskaberne af salpetersyreopløsninger og er vigtig i produktionen af ​​salpetersyre.

En særlig vigtig egenskab af salpetersyre er dens evne til at diazotisere organiske aminer. Med primære aminer danner syren diazoniumsalte

RN-H2 + HNO2 + HC1 → [RN-NHN] Cl + 2H20

Natriumnitrit (eller salpetersalt natriumsalt) er et hvidt til svagt gulligt krystallinsk pulver, meget opløseligt i vand og hygroskopisk (absorberer fugt fra det omgivende medium).

Kaliumnitrit er den uorganiske forbindelse med kemisk formel KNO2. Det er et ionisk salt af K + kaliumioner og nitrit NO2 ioner-.

Ligesom andre nitritsalte, såsom natriumnitrit, er det giftigt, hvis det indtages, og det kan være mutagent eller teratogent.

Nitrosyre findes i to isomere former:

Disse strukturer fører til to serier af organiske derivater af industriel betydning:

(I) Nitritestere:

(II) Nitroderivativer:

Nitrit estere indeholdende nitrosoxi funktionel gruppe med den almene formel RONO, hvor R er en alkyl- eller arylgruppe.

Nitroderivater (nitrater) er organiske forbindelser, der indeholder en eller flere nitrofunktionsgrupper (-NO2).

Forbindelserne fra nitrogruppen produceres næsten altid af nitreringsreaktioner, der starter med salpetersyre. De findes sjældent i naturen. I det mindste er nogle naturlige nitrogrupper stammer fra oxidation af aminogrupper.

Uorganiske nitritforbindelser (natriumnitrit, kaliumnitrit osv.)

antændelighed

Disse forbindelser er eksplosive. Nogle af disse stoffer kan nedbrydes eksplosivt, når de opvarmes eller er involveret i ild. Det kan eksplodere på grund af varme eller forurening. Beholdere kan eksplodere, når de opvarmes. Afledning kan forårsage brand eller eksplosionsfare.

reaktivitet

Forbindelser af denne gruppe kan fungere som yderst kraftigt virkende oxidationsmidler og blandinger med reduktionsmidler eller reducerede materialer såsom organiske stoffer kan være eksplosive.

Reagerer med syrer for at danne giftigt kvælstofdioxid. En voldsom eksplosion opstår, hvis et ammoniumsalt er fusioneret med et nitritsalt.

Fare for helbred

Indånding, indtagelse eller kontakt (hud, øjne) med dampe eller stoffer kan forårsage alvorlig skade, forbrændinger eller død. Brand kan producere irriterende, ætsende og / eller giftige gasser. Afledning fra brandbekæmpelse eller fortyndingsvand kan forårsage forurening.

Organiske nitritforbindelser (nitritestere, nitroderivater)

antændelighed

De fleste af materialerne i denne gruppe er teknisk lavt brændbar. Imidlertid er de ofte kemisk ustabile og i meget varierende grad udsat for eksplosiv nedbrydning.

reaktivitet

De aromatiske nitroforbindelser kan eksplodere i nærvær af en base, såsom natriumhydroxid eller kaliumhydroxid, selv i nærvær af vand eller organiske opløsningsmidler. De eksplosive tendenser af nitroaromatiske forbindelser øges ved tilstedeværelsen af ​​flere nitrogrupper.

toksicitet

Mange af forbindelserne i denne gruppe er yderst toksiske.

applikationer

Blandt nitritesterne anvendes amylnitrit og andre alkylnitritter i medicin til behandling af hjertesygdom og for forlængelse af orgasme, især hos mænd. Lejlighedsvis bruges de rekreativt til deres euforiske virkning.

Nitrogruppen er en af ​​de mest almindelige eksplosioner (funktionelle gruppe, der udgør en eksplosiv forbindelse) globalt. Mange anvendes i organisk syntese, men den største anvendelse af forbindelser i denne gruppe er i militære og kommercielle eksplosiver..

Chloramphenicol (et antibiotikum, der er nyttigt til behandling af bakterielle infektioner) er et sjældent eksempel på en naturlig nitroforbindelse.

Diazoniumsalte anvendes i vid udstrækning til fremstilling af farvestoffer, der kaldes azofarvestoffer.

Hovedanvendelsen af ​​natriumnitrit er til industriel produktion af organitrogenholdige forbindelser. Det er en forløber for en række lægemidler, farvestoffer og pesticider. Imidlertid er dets mest kendte anvendelse som et fødevareadditiv til forebyggelse af botulisme. Det har nummer E250.

Kaliumnitrit anvendes som et fødevaretilsætningsstof på samme måde som natriumnitrit. Det har nummer E249.

Under visse betingelser (især under madlavning) kan nitritterne i kødet reagere med aminosyre nedbrydningsprodukter, der danner nitrosaminer, som er kendte carcinogener.

Imidlertid har nitritters rolle i forebyggelsen af ​​botulisme forhindret forbuddet mod anvendelse i hærdet kød. De betragtes som uerstattelige til forebyggelse af botulinumforgiftning på grund af forbruget af tørrede hærdede pølser.

Natriumnitrit er blandt de vigtigste lægemidler, der har brug for et grundlæggende sundhedssystem (det står på listen over vigtige lægemidler fra Verdenssundhedsorganisationen).

Nitrogen syre og luftforurening

Nitrogenoxider (NOx) kan findes i udendørs og indendørs omgivelser.

Den atmosfæriske koncentration af nitrogenoxider er steget betydeligt i de sidste 100 år.

Dens undersøgelse er nødvendig til planlægning af luftkvalitet og evalueringen af ​​dens virkninger på menneskers sundhed og miljøet.

Ifølge deres oprindelse kan emissionskilderne for atmosfæriske forurenende stoffer klassificeres som:

• Fra udendørs miljøer
a. Antropogene kilder
a.1. Industrielle processer
A.2. Menneskelig aktivitet
b. Naturlige kilder
b.1. Brændingsprocesser af biomasse (fossile brændstoffer).
b.2. oceaner
B.3. jord
B.4. Processer involveret med sollys

• Indendørs omgivelser
a. Kilder infiltreres fra udefrakommende omgivelser ved processer af luftudveksling.
b. Kilder stammer fra forbrændingsprocesser i indvendige miljøer (de vigtigste).

Ingen niveauer2 i indendørs omgivelser er de højere end NO værdier2 udendørs. Interiøret / Udvendig (I / E) forholdet er større end 1.

Det er afgørende viden og kontrol med disse emissionskilder indendørs på grund af personalets tid tilbragt i denne miljøer (boliger, kontorer, transport).

Siden slutningen af ​​1970'erne er salpetersyre (HONO) blevet identificeret som en vigtig atmosfærisk komponent på grund af sin rolle som en direkte kilde til hydroxylradikaler (OH).

Der er en række af kendte kilder til OH i troposfæren, men produktionen af ​​HONO OH er af interesse, fordi det kilder, skæbne, og den daglige cyklus af HONO i atmosfæren er begyndt at blive belyst først for nylig.

Nitrosyre deltager i ozonbalancen i troposfæren. Den heterogene reaktion af nitrogenoxid (NO) og vand producerer salpetersyre. Når denne reaktion finder sted på overfladen af ​​atmosfæriske aerosoler, fremstilles produktet let til hydroxylradikaler

OH radikaler er involveret i dannelsen af ​​ozon (O3) og peroxyacetyl nitrater (PAN), som forårsager den såkaldte "fotokemisk smog" i de kontaminerede områder og bidrager til oxidation af flygtige organiske forbindelser (VOC), som danner sekundære partikler og iltede gasser.

Nitrosyre absorberer stærkt sollys ved bølgelængder kortere end 390 nm, hvilket fører til dets fotolytiske nedbrydning i OH og nitrogenoxid (NO).

HONO + hv → OH + NO

Om natten resulterer fraværet af denne mekanisme i akkumulering af HONO. Genoptagelsen af ​​fotonyse af HONO efter daggry kan føre til væsentlig OH-dannelse om morgenen.

I vestlige samfund bruger mennesker næsten 90% af deres tid indendørs, overvejende i deres eget hjem.

Den globale efterspørgsel efter energibesparelser har øget energibesparelser til opvarmning og køling (god isolering af de indvendige rum, lave niveauer af luft infiltration, energieffektive vinduer), der fører til forøgede niveauer af luftforurenende stoffer sådanne miljøer.

På grund af de mindre mængder og reducerede luftkurser er opholdstiden for luftforurenende stoffer langt længere i indendørs miljø sammenlignet med den udendørs atmosfære.

Blandt alle de forbindelser, der er til stede i indendørs luft, repræsenterer HONO et vigtigt forurenende stof i gasfasen, som kunne være til stede i ganske høje koncentrationer med konsekvenser for luftkvalitet og sundhed..

HONUS kan føre til irritation af luftveje i mennesker og åndedrætsbesvær.

HONO kan, når den kommer i kontakt med visse forbindelser, der er til stede i overfladerne af indvendige miljøer (som f.eks. Tobaksrøgets nikotin) danne kræftfremkaldende nitrosaminer.

Den HONO indendørs miljø kan frembringes direkte under en forbrændingsproces, dvs. brændende stearinlys, gaskomfurer og varmeapparater eller kan dannes ved heterogen hydrolyse af NO2 i forskellige indre overflader.

2NO2 + H2O → HONO + HNO3

UV-fraktionen af ​​sollys kan øge den heterogene omdannelse af NO2 til HONO.

Alvarez et al. (2014) og Bartolomei et al. (2014) har vist, at HONO produceres i heterogene reaktioner induceret af lys, af NO2 med fælles overflader i indendørs miljøer, såsom glas, rengøringsmidler, maling og lak.

Tilsvarende kan de lysinduserede hastigheder af HONO-dannelse observeret på indre overflader bidrage til at forklare de høje niveauer af OH observeret indendørs om dagen.

Den HONO kan leveres direkte som en primær kontaminant og nå høje niveauer i luften indendørs gennem forbrændingsprocesser, fx i dårligt ventilerede køkkener af "energieffektive" hjem med gaskomfurer.

HONO kan desuden dannes ved heterogene reaktioner af NO2 med vandlag sorberet på flere indvendige overflader.

Selvom de to kilder til HONO (direkte emission og heterogene reaktioner af NO2 gasfase adsorberede lag af vand i fravær af sollys) udgør væsentlige kilder til indendørs HONO, modeller, der kun har disse to kilder systematisk undervurderer niveauerne af HONO observeret døgnets indendørs.

Alvarez et al. (2014) gennemførte forskning på de heterogene reaktioner induceret af lys, NO2 i gasfase med en række husholdningskemikalier, der almindeligvis anvendes, herunder gulvvarmer (alkalisk vaskemiddel), badeværelserenser (syreopvaskemiddel), hvid vægmaling og lak.

De fotoeksciterede bølgelængder, der anvendes i dette studie, er karakteristiske for solens spektrum, der let kan trænge ind i indvendige rum (λ> 340 nm).

Disse forfattere fandt ud af, at disse husholdningskemikalier har en vigtig rolle i kemi og luftkvalitet i indendørs miljøer.

Ifølge hans forskning ville fotosondokationen af ​​selv en lille brøkdel af HONO til fremstilling af hydroxylradikaler have stor indflydelse på indendørs luftkemi.

Tilsvarende studerede Bartolomei et al (2014) de heterogene NO reaktioner2 med udvalgte indvendige maloverflader, i nærvær af lys og demonstreret, at dannelsen af ​​HONO stiger med lys og relativ luftfugtighed i de indendørs miljøer.

Sikkerhed og risici

Fareerklæringer for det globalt harmoniserede system til klassificering og mærkning af kemikalier (SGA)

Den globale harmoniserede system for klassificering og mærkning af kemikalier (GHS) er en internationalt anerkendt system, skabt af De Forenede Nationer og designet til at erstatte de forskellige klassificering og mærkning standarder, der anvendes i forskellige lande ved at bruge globalt ensartede kriterier.

Faren (og dens tilsvarende kapitel i SGA) klasser, standarder klassificering og mærkning og anbefalinger natriumnitrit er som følger (Det Europæiske Kemikalieagentur, 2017 FN, 2015; pubchem, 2017):

GHS Hazard Statements

H272: Kan intensivere ilden; Oxidant [Advarsel Oxiderende væsker; Oxiderende faste stoffer - Kategori 3] (PubChem, 2017).
H301: Giftig ved indtagelse [Farlig akut toksicitet, oral - Kategori 3] (PubChem, 2017).
H319: Forårsager alvorlig øjenirritation [Advarsel Alvorlig øjenskade / øjenirritation - Kategori 2A] (PubChem, 2017).
H341: Mistanke om at forårsage genetiske defekter [Advarselskimmelcellemutagenicitet - Kategori 2] (PubChem, 2017).
H361: Mistænkt for skade på frugtbarhed eller fosteret [Advarsel Reproduktionstoksicitet - Kategori 2] (PubChem, 2017).
H370: Forårsager organskader [Fare Specifik målorgantoksicitet, enkelt eksponering - Kategori 1] (PubChem, 2017).
H373: Forårsager organskader ved langvarig eller gentagen eksponering [Advarsel Specifik målorgantoksicitet, gentagen eksponering - Kategori 2] (PubChem, 2017).
H400: Meget giftig for vandlevende organismer [Advarsel Farlig for vandmiljøet, akut fare - Kategori 1] (PubChem, 2017).
H410: Meget giftig for vandlevende organismer, med langvarige bivirkninger [Advarsel Farlig for vandmiljøet, langvarig fare - Kategori 1] (PubChem, 2017).

Sikkerhedsinstruktioner koder
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 og P501 (pubchem, 2017).

referencer

  1. Alvarez, E. G., Sörgel, M., Gligorovski, S., Bassil, S., Bartolomei, V., Coulomb, B., ... & Wortham, H. (2014). Lysinduseret salpetersyre (HONO) produktion fra NO 2 heterogene reaktioner på husholdningskemikalier. Atmosfærisk Miljø, 95, 391-399. 
  2. Bartolomei, V., Sörgel, M., Gligorovski, S., Alvarez, E. G., Gandolfo, A., Strekowski, R., ... & Wortham, H. (2014). Dannelse af indendørs salpetersyrling (HONO) ved lysinducerede reaktioner NO2 heterogen med hvid væg maling. Environmental Science and Pollution Research, 21 (15), 9259-9269. 
  3. Benjah-bmm27, (2007). Amyl-nitrit-3D-bolde [billede] Hentet fra: en.wikipedia.org.
  4. Benjah-bmm27, (2009). Chloramphenicol-3D [billede] Hentet fra: en.wikipedia.org.
  5. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitrite-ester-2D [billede] Hentet fra: en.wikipedia.org.
  6. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitro-gruppe-2D [billede] Hentet fra: en.wikipedia.org.
  7. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitrite-ester-2D [billede] Hentet fra: en.wikipedia.org.
  8. ChemIDplus, (2017). 3D struktur af 7632-00-0 - Natriumnitrit [USP] [billede] Hentet fra: chem.nlm.nih.gov.
  9. Det Europæiske Kemikalieagentur (ECHA). (2017). Oversigt over klassificering og mærkning. Harmoniseret klassificering - Bilag VI til forordning (EF) nr. 1272/2008 (CLP-forordningen). Natriumnitrit. Hentet den 5. februar 2017, fra: echa.europa.eu
  10. Gall, E.T., Griffin, R.J., Steiner, A.L., Dibb, J., Scheuer, E., Gong, L., ... & Flynn, J. (2016). Evaluering af salpetersyrer og dræn i byudstrømning. Atmosfærisk Miljø, 127, 272-282.
  11. Gligorovski, S. (2016). Nitrous syre (HONO): En voksende indendørs forurenende stof. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 314, 1-5.
  12. JSmol, (2017). Nitrit [billede] Hentet fra: chemapps.stolaf.edu.
  13. JSmol, (2017). Nitrosyre [billede] Hentet fra: chemapps.stolaf.edu.
  14. Jü, (2013). Amylnitrit Formel V.1. [billede] Hentet fra: en.wikipedia.org.
  15. Madruga, D. G., & Patier, R. F. (2006). ANVENDELSE AF NOx I ATMOSFER KEMISK. Electronic Journal of the Environment, (2), 90. 
  16. De Forenede Nationer (2015). Globalt Harmoniseret System til Klassificering og Mærkning af Kemiske Produkter (SGA) Sjette Revideret Udgave. New York, USA: FN-publikation. Hentet fra: unece.org.
  17. National Center for Bioteknologi Information. PubChem Compound Database. (2017). Nitrit. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine. Hentet fra: ncbi.nlm.nih.gov.
  18. National Center for Bioteknologi Information. PubChem Compound Database. (2017). Nitrous Syre. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  19. National Center for Bioteknologi Information. PubChem Compound Database. (2017). Natriumnitrit. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  20. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Kemisk datablad. Nitritter, uorganiske, N.O.S. Silver Spring, MD. EU; Hentet fra: cameochemicals.noaa.gov.
  21. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reaktivt gruppedatablad. Nitrat- og nitritforbindelser, uorganiske. Silver Spring, MD. EU; Hentet fra: cameochemicals.noaa.gov.
  22. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reaktivt gruppedatablad. Nitro, Nitroso, Nitrat og Nitritforbindelser, Organisk. Silver Spring, MD. EU; Hentet fra: cameochemicals.noaa.gov.
  23. Oelen, W. (2005). Natriumnitritkrystaller [billede] Hentet fra: en.wikipedia.org.
  24. PubChem, (2016). Nitrit [billede] Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  25. PubChem, (2016). Nitrous syre [billede] Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  26. PubChem, (2016). Natriumnitrit [billede] Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  27. Spataro, F., & Ianniello, A. (2014). Kilder til atmosfærisk nitrous syre: Statens videnskab, aktuelle forskningsbehov og fremtidsperspektiver. Journal of the Air & Waste Management Association, 64 (11), 1232-1250.
  28. Thiemann, M., Scheibler, E., & Wiegand, K. W. (2000). Salpetersyre, nitrogensyre og nitrogenoxider. I Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.