Nitroso-syraformulering, föreningar och risker



den salpetersyra Det är en måttligt stark till svag syra, stabil endast i kall utspädd vattenlösning. Det är endast känt i lösning och i form av nitritsalter (såsom natriumnitrit och kaliumnitrit).

Nitrosyra deltar i ozonbalansen i den lägre atmosfären (troposfären). Nitrit är en viktig källa till den potenta kväveoxidvasodilatorn. Nitrogruppen (-NO2) är närvarande i kvävesyraestrar och i nitroföreningar.

Nitrit används ofta i livsmedelsproduktionsindustrin för att bota kött. Men International Agency for Research on Cancer (IARC), som specialiserat sig på Världshälsoorganisationen (WHO) i FN: s cancerbyrån klassificeras nitrit som troligen cancerframkallande för människor världen när de intas i förhållanden de ger upphov till endogen nitrosation.

formler

Nitrosyra: HNO2

Nitrit: NEJ2-

Natriumnitrit: NaNO2

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

2D-struktur

3D-struktur

Egenskaper för kväve syra

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Det antas att salpetersyra är i dynamisk jämvikt med dess anhydrid i vattenhaltiga lösningar:

2HNO2, N2O3 + H2O

På grund av hydrolysen är dess salter (nitriter) instabila i vattenhaltig lösning. Salpetersyrlighet produceras som en mellanprodukt vid upplösning i vatten NOx-gaser (kväveoxider mono-, såsom kväveoxid och kvävedioxid, NO och NO2 respektive).

Vid uppvärmning i närvaro av sand, glasskivor eller andra skarpa föremål, eller till och med vid låg temperatur, upplösning av salpetersyra som:

3 HNO2 ^ HNO3 + 2NO + H2O

På grund av ovanstående reaktion kan salpetersyra fungera som ett reduktionsmedel och som ett oxidationsmedel. Denna disproportioneringsreaktion påverkar egenskaperna hos kvävehaltiga lösningar och är viktig vid framställningen av salpetersyra.

En särskilt viktig egenskap hos kvicksyror är dess förmåga att diazotera organiska aminer. Med primära aminer bildar syran diazoniumsalter

RN-H2 + HNO2 + HCl → [RN-NHN] Cl + 2H2O

Natriumnitrit (eller salpetersyrlighet natriumsalt) är ett vitt kristallint pulver lösligt till lätt gulaktig, vatten, och hygroskopiskt (absorberar fukt från den omgivande miljön).

Kaliumnitrit är den oorganiska föreningen med kemisk formel KNO2. Det är ett joniskt salt av K + kaliumjoner och nitrit NO2-joner-.

Liksom andra nitritsalter, såsom natriumnitrit, är det giftigt vid intag och kan det vara mutagent eller teratogent.

Nitrosyra finns i två isomera former:

Dessa strukturer leder till två serier av organiska derivat av industriell betydelse:

(I) nitritestrar:

(II) Nitroderivat:

Nitritestrarna innehåller nitrosoxifunktionsgruppen med den allmänna formeln RONO, vari R är en aryl- eller alkylgrupp.

Nitroderivat (nitrerade föreningar) är organiska föreningar som innehåller en eller flera nitrofunktionsgrupper (-NO2).

Föreningarna av nitrogruppen produceras nästan alltid av nitreringsreaktioner som börjar med salpetersyra. De finns sällan i naturen. Åtminstone några naturliga nitrogrupper härstammar från oxidation av aminogrupper.

Oorganiska nitritföreningar (natriumnitrit, kaliumnitrit etc.)

antändlighet

Dessa föreningar är explosiva. Vissa av dessa ämnen kan sönderdelas explosivt när de upphettas eller är inblandade i brand. Det kan explodera på grund av värme eller förorening. Behållare kan explodera vid upphettning. Avrinning kan skapa brand- eller explosionsrisk.

reaktivitet

Föreningarna i denna grupp kan fungera som extremt kraftfulla oxidationsmedel och blandningar med reduktionsmedel eller reducerade material såsom organiska ämnen kan vara explosiva.

Reagerar med syror för att bilda giftig kvävedioxid. En våldsam explosion uppstår om ett ammoniumsalt smälter med ett nitritsalt.

Risk för hälsa

Inandning, förtäring eller kontakt (hud, ögon) med ångor eller ämnen kan orsaka allvarlig skada, brännskada eller dödsfall. Brand kan ge irriterande, frätande och / eller giftiga gaser. Avrinning från brandkontroll eller spädningsvatten kan orsaka förorening.

Organiska nitritföreningar (nitritestrar, nitroderivat)

antändlighet

De flesta material i denna grupp är tekniskt låga brandfarliga. Emellertid är de ofta kemiskt instabila och i mycket varierande grad utsatta för explosiv sönderdelning.

reaktivitet

De aromatiska nitroföreningarna kan explodera i närvaro av en bas, såsom natriumhydroxid eller kaliumhydroxid, även i närvaro av vatten eller organiska lösningsmedel. De explosiva tendenserna hos nitroaromatiska föreningar ökas genom närvaron av flera nitrogrupper.

toxicitet

Många av föreningarna i denna grupp är extremt toxiska.

tillämpningar

Estrar innefattar nitrit, amylnitrit och andra alkylnitriter används inom medicinen för behandling av hjärtsjukdomar och för förlängning av orgasm, särskilt hos män. Ibland används de rekreationsmässigt för deras euforiska effekt.

Nitrogruppen är en av de vanligaste explosionerna (funktionell grupp som gör en explosiv förening) globalt. Många används i organisk syntes, men den största användningen av föreningar i denna grupp finns i militära och kommersiella sprängämnen..

Kloramfenikol (ett antibiotikum som är användbart för behandling av bakteriella infektioner) är ett sällsynt exempel på en naturlig nitroförening.

Diazoniumsalter används ofta vid framställning av starkfärgade föreningar som kallas azofärgämnen.

Den huvudsakliga användningen av natriumnitrit är för industriell produktion av organiska kväveföreningar. Det är en föregångare till en mängd olika läkemedel, färgämnen och bekämpningsmedel. Men dess mest kända användning är som ett livsmedelstillsats för att förhindra botulism. Den har numret E250.

Kaliumnitrit används som livsmedelstillsats på liknande sätt som natriumnitrit. Den har numret E249.

Under vissa förhållanden (speciellt under tillagningen) kan nitriterna i köttet reagera med aminosyranedbrytningsprodukter som bildar nitrosaminer, vilka är kända cancerframkallande.

Nitriternas roll i förebyggandet av botulism har dock förhindrat förbudet mot användning i härdat kött. De anses vara oersättliga för att förebygga botulinumförgiftning på grund av konsumtionen av torkade härdade korv.

Natriumnitrit är en av de viktigaste läkemedlen som behöver ett grundläggande hälsosystem (det finns på listan över viktiga läkemedel i Världshälsoorganisationen).

Nitrosyra och luftföroreningar

Kväveoxider (NOx) finns i utomhus- och inomhusmiljöer.

Den atmosfäriska koncentrationen av kväveoxider har ökat betydligt under de senaste 100 åren.

Dess studie är nödvändig för planering av luftkvalitet och utvärderingen av dess effekter på människors hälsa och miljön.

Enligt deras ursprung kan utsläppskällorna för luftföroreningar klassificeras som:

• Från utomhusmiljöer
a. Antropogena källor
a.1. Industriella processer
a.2. Mänsklig aktivitet
b. Naturliga källor
b.1. Förbränningsprocesser av biomassa (fossila bränslen).
b.2. oceaner
B.3. jord
B.4. Processer involverade med solljus

• Inomhusmiljöer
a. Källor infiltreras från yttre miljöer genom processer av luftväxling.
b. Källor som härrör från förbränningsprocesser i interna miljöer (de viktigaste).

NO nivåer2 i inomhusmiljöer är de högre än inga värden2 utomhus. Interiör / Exteriör (I / E) är större än 1.

Kunskap och kontroll av dessa källor för utsläpp av inomhusmiljöer är grundläggande, på grund av tiden för personlig vistelse i dessa miljöer (hem, kontor, transportmedel).

Sedan slutet av 1970-talet har salpetersyra (HONO) identifierats som en viktig atmosfärisk komponent på grund av sin roll som en direkt källa till hydroxylradikaler (OH).

Det finns ett antal kända källor till OH i troposfären, dock produktionen av HONO OH av intresse eftersom källorna, ödet och dygnscykel HONO i atmosfären har börjat belysas först nyligen.

Nitrosyra deltar i ozonbalansen i troposfären. Den heterogena reaktionen av kväveoxid (NO) och vatten ger salpetersyra. När denna reaktion äger rum på ytan av atmosfäriska aerosoler, bildas produkten lätt ned till hydroxylradikaler

OH-radikaler är inblandade i bildningen av ozon (O3) och peroxyacetyl nitrater (PAN), som orsakar den så kallade "fotokemisk smog" i de förorenade områdena och bidrar till oxidationen av flyktiga organiska föreningar (VOC), vilka bildar sekundära partiklar och syrgaserade gaser.

Salpetersyrlighet absorberar kraftigt solljus vid våglängder kortare än 390 nm, vilket leder till dess fotolytisk nedbrytning OH och kväveoxid (NO).

HONO + hv → OH + NO

På natten resulterar frånvaron av denna mekanism i ackumulering av HONO. Återupptagandet av fotonys av HONO efter gryning kan leda till betydande OH-bildning på morgonen.

I västerländska samhällen spenderar människor nära 90% av sin tid inomhus, övervägande i sina egna hem.

Den globala efterfrågan på energibesparingar har ökat energibesparingar i värme och kyla (god isolering av de inre utrymmen, låga nivåer av luftinfiltration, energieffektiva fönster) som leder till ökade nivåer av luftföroreningar sådana miljöer.

På grund av de mindre volymerna och minskade luftkurser är uppehållstiden för luftföroreningar mycket längre i inomhusmiljöer jämfört med utomhus atmosfären.

Bland alla föreningar som finns i inomhusluft representerar HONO ett viktigt förorenande ämne i gasfasen som kan vara närvarande i ganska höga koncentrationer med konsekvenser för luftkvalitet och hälsa..

HONUS kan leda till irritation i luftvägarna i andningen och andningsorganen.

HONO kan, när den kommer i kontakt med vissa föreningar som finns närvarande i ytorna av inredningsmiljöer (som till exempel nikotin av tobaksrök) bilda cancerframkallande nitrosaminer.

Den HONO inomhusmiljö kan genereras direkt under en förbränningsprocess, dvs., brinnande ljus, gasspisar och värmeelement eller kan bildas genom heterogen hydrolys av NO2 i olika inre ytor.

2NO2 + H2O → HONO + HNO3

UV-fraktionen av solljus kan öka den heterogena omvandlingen av NO2 till HONO.

Alvarez et al (2014) och Bartolomei et al (2014) har visat att HONO produceras i heterogena reaktioner, inducerad av ljus, av NO2 med vanliga ytor i inomhusmiljöer, till exempel glas, rengöringsmedel, färg och lack.

På samma sätt kan de ljusinducerade hastigheterna för HONO-bildning, observerad på inre ytor, bidra till att förklara de höga halterna av OH som observerats inomhus under dagen.

Den HONO kan levereras direkt som en primär kontaminant och når höga nivåer i luften inomhus genom förbränningsprocesser, exempelvis i dåligt ventilerade kök av "energieffektiva" hem med gasspisar.

Dessutom kan HONO bildas genom heterogena reaktioner av NO2 med vattenlagor sorberade på flera inre ytor.

Även om de två källorna till HONO (direktemission och heterogena reaktioner av NO2 gasfas adsorberat skikt av vatten i frånvaro av solljus) representerar betydande källor till inomhus HONO, modeller som bara har dessa två källor systematiskt skatta nivåerna av HONO observerade diurnal inomhus.

Alvarez et al (2014) utför forskning om de heterogena reaktioner som induceras av ljus, NO2 i gasfas med en serie hushållskemikalier som vanligtvis används, inklusive golvrenare (alkaliskt rengöringsmedel), badrumsrenare (syratvättmedel), vit väggfärg och lack.

De fotoexcitationsvåglängder som används i denna studie är karakteristiska för solens spektrum som lätt kan tränga in i inre utrymmen (A> 340 nm).

Dessa författare fann att dessa hushållskemikalier har en viktig roll i inomhusmiljöns kemi och luftkvalitet.

Enligt hans forskning skulle fotodissociationen av ens en liten del av HONO, för att producera hydroxylradikaler, ha stor inverkan på inomhusluftens kemi.

På liknande sätt studerade Bartolomei et al (2014) de heterogena NO-reaktionerna2 med utvalda interiörfärgytor, i närvaro av ljus och visat att bildandet av HONO ökar med ljus och relativ fuktighet i nämnda inomhusmiljöer.

Säkerhet och risker

Riskutlåtanden om det globalt harmoniserade systemet för klassificering och märkning av kemikalier (SGA)

Det globalt harmoniserade systemet för klassificering och märkning av kemikalier (GHS) är en internationellt överenskommet system, skapad av FN och syftar till att ersätta de olika klassificering och märkning standarder som används i olika länder genom att använda globalt konsekventa kriterier.

Faran (och dess motsvarande kapitel i SGA) klasser, klassificeringsnormer och märkning och rekommendationer natriumnitrit är som följer (Europeiska kemikaliemyndigheten, 2017; FN 2015. PubChem, 2017):

GHS Hazard Statements

H272: Kan intensifiera elden; Oxidant [Varning Oxiderande vätskor; Oxiderande fasta ämnen - Kategori 3] (PubChem, 2017).
H301: Giftig vid förtäring [Akut toxicitet, oral - Kategori 3] (PubChem, 2017).
H319: Orsakar allvarlig ögonirritation [Varning Allvarlig ögonskada / ögonirritation - Kategori 2A] (PubChem, 2017).
H341: Misstänkt för att orsaka genetiska defekter [Varningssymbolcell Mutagenicitet - Kategori 2] (PubChem, 2017).
H361: Misstänkt för skadlig fertilitet eller fostret [Varning Reproduktionstoxicitet - Kategori 2] (PubChem, 2017).
H370: Orsakar skador [Fara Specifik organtoxicitet, enda exponering - Kategori 1] (PubChem, 2017).
H373: Orsakar organskador genom långvarig eller upprepad exponering. [Varning Specifik målorgans toxicitet, upprepad exponering - Kategori 2] (PubChem, 2017).
H400: Mycket giftigt för vattenlevande organismer [Varning Farlig för vattenmiljön, akut fara - Kategori 1] (PubChem, 2017).
H410: Mycket giftigt för vattenlevande organismer, med långvariga biverkningar [Varning Farlig för vattenmiljön, långvarig fara - Kategori 1] (PubChem, 2017).

Försiktighetsanvisningar 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 och P501 (PubChem, 2017).

referenser

  1. Alvarez, E.G., Sörgel, M., Gligorovski, S., Bassil, S., Bartolomei, V., Coulomb, B., ... & Wortham, H. (2014). Ljusinducerad salpetersyra (HONO) produktion från NO 2 heterogena reaktioner på hushållskemikalier. Atmosfärisk miljö, 95, 391-399. 
  2. Bartolomei, V., Sörgel, M., Gligorovski, S., Alvarez, E. G., Gandolfo, A., Strekowski, R., ... & Wortham, H. (2014). Bildning av inomhus salpetersyrlighet (HONO) genom Ijusinducerade reaktioner NO2 heterogena med vit vägg färg. Environmental Science and Pollution Research, 21 (15), 9259-9269. 
  3. Benjah-bmm27, (2007). Amylnitrit-3D-bollar [image] Hämtad från: en.wikipedia.org.
  4. Benjah-bmm27, (2009). Chloramphenicol-3D [image] Hämtad från: en.wikipedia.org.
  5. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitrite-ester-2D [image] Hämtad från: en.wikipedia.org.
  6. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitro-grupp-2D [image] Hämtad från: en.wikipedia.org.
  7. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitrite-ester-2D [image] Hämtad från: en.wikipedia.org.
  8. Chemidplus, (2017). 3D struktur av 7632-00-0 - Natriumnitrit [USP] [image] Hämtad från: chem.nlm.nih.gov.
  9. Europeiska kemikaliemyndigheten (ECHA). (2017). Sammanfattning av klassificering och märkning. Harmoniserad klassificering - Bilaga VI till förordning (EG) nr 1272/2008 (CLP-förordningen). Natriumnitrit. Hämtad den 5 februari 2017, från: echa.europa.eu
  10. Gall, E.T., Griffin, R.J., Steiner, A.L., Dibb, J., Scheuer, E., Gong, L., ... & Flynn, J. (2016). Utvärdering av salpetersyror och sänkor i stadsflödet. Atmosfärisk miljö, 127, 272-282.
  11. Gligorovski, S. (2016). Nitrosyra (HONO): Ett växande inomhusförorenande ämne. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Kemi, 314, 1-5.
  12. JSmol, (2017). Nitrit [bild] Hämtad från: chemapps.stolaf.edu.
  13. JSmol, (2017). Nitrosyra [bild] Hämtad från: chemapps.stolaf.edu.
  14. Jü, (2013). Amylnitrit Formel V.1. [image] Hämtad från: en.wikipedia.org.
  15. Madruga, D. G., & Patier, R. F. (2006). INVOLVERING AV NOx I ATMOSFERISK KEMISK. Elektronisk tidskrift för miljön, (2), 90. 
  16. FN (2015). Globalt harmoniserat system för klassificering och märkning av kemiska produkter (SGA) Sjätte reviderad utgåva. New York, USA: Förenta nationernas publikation. Hämtad från: unece.org.
  17. National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Database. (2017). Nitrit. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine. Hämtad från: ncbi.nlm.nih.gov.
  18. National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Database. (2017). Nitrosyra. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine. Hämtad från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  19. National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Database. (2017). Natriumnitrit. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine. Hämtad från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  20. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Kemiskt datablad. Nitrit, oorganisk, N.O.S. Silver Spring, MD. EU; Hämtat från: cameochemicals.noaa.gov.
  21. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reaktivt gruppdatablad. Nitrat- och nitritföreningar, oorganiska. Silver Spring, MD. EU; Hämtat från: cameochemicals.noaa.gov.
  22. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reaktivt gruppdatablad. Nitro, Nitroso, Nitrat och Nitritföreningar, Organiska. Silver Spring, MD. EU; Hämtat från: cameochemicals.noaa.gov.
  23. Oelen, W. (2005). Natriumnitritkristaller [bild] Hämtad från: en.wikipedia.org.
  24. PubChem, (2016). Nitrit [bild] Hämtad från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  25. PubChem, (2016). Nitrosyra [bild] Hämtad från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  26. PubChem, (2016). Natriumnitrit [bild] Hämtad från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  27. Spataro, F., & Ianniello, A. (2014). Källor för atmosfärisk salpetersyra: Vetenskapens tillstånd, nuvarande forskningsbehov och framtidsutsikter. Journal of Air & Waste Management Association, 64 (11), 1232-1250.
  28. Thiemann, M., Scheibler, E., & Wiegand, K. W. (2000). Salpetersyra, kvicksyror och kväveoxider. I Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.