Egenskaper, användningar och faror för kaliumnitrit (KNO2)



den kaliumnitrit Det är ett kristallint fastämne av gulaktig vit färg. Dess kemiska formel är KNO2 och Det har en jonbindning mellan kalium och en av nitritoxygener. Nitrit i allmänhet förekommer naturligt i mark, vatten, djur och växtvävnader och i gödselmedel.

Kaliumnitrat uppnåddes först av den svenska kemisten Carl Wilhelm Scheele när han arbetade i laboratoriet på apoteket i byn Köpin. Han värmde kaliumnitratet till rött hett i en halvtimme tills han fick det han kände igen som ett nytt salt.

De två salterna, nitrat och nitrit karakteriserades av den franska kemisten Eugène-Melchior Péligot och reaktionen fastställdes som:

Denna process används fortfarande idag för dess produktion. Kaliumnitrit erhålls genom reduktion av kaliumnitrat. Produktionen av nitrit görs genom absorption av kväveoxider i lösningar av kaliumhydroxid eller kaliumkarbonat.

Det gör emellertid inte i stor skala på grund av den höga kostnaden för dessa baser, förutom att den höga lösligheten hos kaliumnitrit i vatten gör det svårt att återhämta sig. (Kaliumnitrit, s.f.)

index

  • 1 Fysikaliska och kemiska egenskaper
  • 2 Reaktivitet och faror
    • 2.1 Möjliga explosioner
    • 2.2 Farligt för huden
    • 2.3 Andningsrisker
    • 2.4 Kardiovaskulära förhållanden
    • 2,5 Andra
  • 3 Hantering och lagring
  • 4 medicinska användningsområden
  • 5 Övriga användningsområden
  • 6 Biochemistry
  • 7 referenser

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Kaliumnitrit är ett kristallint fastämne vid rumstemperatur, gulaktig vit. Dess molära massa är 85,1 g / mol och dess densitet är 1,915 g / ml.

Den har en smältpunkt på 441 grader Celsius och börjar sönderfalla vid 350 grader Celsius. Kokpunkten är 537 grader Celsius där den exploderar.

Kaliumnitrit är mycket lösligt i vatten. Det kan lösa upp 281 g i 100 ml vatten vid 0 grader Celsius, 413 g i 100 ml vatten vid 100 grader Celsius.

Lösligheten vid rumstemperatur är 312 g i 100 ml vatten. Det är också mycket lösligt i ammoniak och lösligt i varm alkohol.

Reaktivitet och faror

Möjliga explosioner

Kaliumnitrit är ett starkt oxidationsmedel som kan accelerera andras förbränning när eld är involverad. Kan reagera explosivt vid kontakt med fosfor, tenn (II) klorid eller andra starka reduktionsmedel.

Förorening med ammoniumföreningar kan orsaka spontan sönderdelning. Den resulterande värmen kan antända brännbart material som är närvarande.

Reagerar med syror för att bilda giftiga gaser av kvävedioxid. När det blandas med flytande ammoniak bildar det dikaliumnitrit som är mycket reaktivt och explosivt. När smält med ammoniumsalter leder till våldsamma explosioner.

Det kan orsaka explosioner om de blandas med kaliumcyanid. När små mängder ammoniumsulfat sättes till smält kaliumnitrat, uppträder en kraftig reaktion åtföljd av en flamma (kaliumnitrit, 2016).

Farligt för huden

Kaliumnitrat är extremt farligt vid hudkontakt, med ögon, intag eller inandning. Skadans allvarlighetsgrad beror på kontaktens varaktighet.

Kontakt med huden kan orsaka irritation, inflammation och nötning. (säkerhetsdatablad kaliumnitrat, 2013).

Andningsrisker

Kaliumnitrat kan påverka andningen. Inandning av damm kan irritera halsen, näsan och lungorna och orsaka hosta med slem.

Högre exponeringar kan orsaka lungödem som i slutändan kan leda till döden (Pohanish, 2012).

Kardiovaskulära tillstånd

Höga nivåer av kaliumnitrat kan påverka kärlsystemet och interfererar med förmågan hos blodet att transportera syre (methemoglobinemi) orsakar huvudvärk, svaghet, yrsel och blåhet på huden och slemhinnor som kallas cyanos.

Högre doser kan orsaka andningsbesvär, kollapsa och till och med död (livsmedelstillsatser i Europa 2000, 2002).

andra

Långvarig kontakt kan orsaka sprickad hud, torrhet och dermatit. Det kan orsaka lungirritation som kan leda till bronkit. Det finns också bevis för att kaliumnitrit kan skada utveckla foster.

Toxiciteten av kaliumnitrat är 235 mg per kg kroppsvikt (Royal Society of Chemistry, 2015) och råttstudier visade inga effekter vid lägre doser än 10 mg KNO2 per kg konsumeras per dag (H.P. Til, 1988).

Hantering och lagring

Kaliumnitrit vanligen lagras med andra oxidationsmedel, och separeras från brännbara eller brännbara ämnen, reduktionsmedel, syror, cyanider, ammoniumföreningar, amider och andra salter av kväve i en torr, sval och väl ventilerad.

Det ska inte sväljas eller andas. Om det inte finns tillräckligt med ventilation, ska lämplig andningsutrustning användas, till exempel maskera med anti-gas- och antidampfilter. Undvik kontakt med hud och ögon.

Vid förtäring kontakta genast läkare. Det rekommenderas att i dessa fall visas behållarflaskan eller produktetiketten.

För hantering bör du alltid bära en labbrock, skyddsglasögon och latexhandskar för att undvika olyckor. (säkerhetsdatablad kaliumnitrat, 2013)

Medicinska användningsområden

Den medicinska intressen hos oorganiska nitrater började öka när dess effekt vid behandling av anginas observerades. Tidigare var behandlingen av det onda gjort av venesection.

Med den felaktiga tron ​​att smärtan berodde på högt blodtryck skeddes venerna och patienten fick blöda. Nödvändigt att säga att nämnda behandling var obekvämt.

Det var på 1860-talet när läkaren Lauder Brunton beslutat att testa patienter med angina pectoris inandning av amylnitrit, en förening som tidpunkt hade nyligen syntetiseras av en av hans kollegor har visat att sänkt blodtryck hos djur.

Resultaten i deras patienter var fruktbara. Smärtan associerad med denna sjukdom minskade snabbt och effekten varade i flera minuter, tillräckligt med tid för patienten att återhämta sig och vila.

Lång, amylnitrit valdes för behandling av angina, men på grund av deras flyktighet, ersattes av salter, såsom kaliumnitrit, som hade samma effekt (Butler & Feelisch, 2008).

Hos friska frivilliga försökspersoner effekten av kaliumnitrit i nervsystemet, ryggmärg, hjärna, puls, blodtryck och andning samt dess variabilitet i olika individer observerades.

Den viktigaste observeringen var att även i små doser på cirka 30 mg, givet oralt, orsakar det initialt en ökning av blodtrycket. följt av en måttlig minskning av den. Vid högre doser uppträdde uttalad hypotoni.

De observerade också att kaliumnitrit, oavsett hur det administrerades, hade en djupgående effekt på blodets utseende och syretransportkapacitet..

De jämförde den biologiska verkan av kaliumnitrit med amyl- och etylnitriter och kom fram till att åtgärdens likhet beror på omvandlingen av organiska nitriter till salpetersyra.

Under hypoxiska förhållanden kan nitrit frisätta kväveoxid, vilket medför kraftig vasodilation. Flera mekanismer har beskrivits för omvandlingen av nitrit till NO, inklusive xantin oxidoreduktas enzymatisk reduktion, nitrit reduktas och NO-syntas (NOS) och disproportioneringsreaktioner icke-enzymatiska. (Albert L. Lehninger, 2005).

I farmakologi används i allmänhet kaliumsalter istället för natriumsalter för att behandla patienter med högt blodtryck.

Andra användningsområden

Bland andra användningar som ges till kaliumnitrat, liksom natriumnitrat, är konserveringen av mat, särskilt härdade kött såsom bacon och chorizo. Natriet och kalium nitrit används som antimikrobiella konserveringsmedel som förhindrar nedbrytning av sådana livsmedel genom bakterier.

Den detaljerade mekanismen hos dessa kemiska föreningar går från att hämma tillväxten av bakterierna tills inhiberingen av specifika enzymer.

Natriumnitrit används för härdning av kött, inte bara för att det förhindrar bakteriell tillväxt, men också för att det är ett oxidationsmedel; I en reaktion med köttets myoglobin ger den produkten en önskvärd rosa-röd "rosa" färg.

Denna användning av nitrit går tillbaka till medeltiden och USA har formellt använts sedan 1925. På grund av den relativt höga toxicitet nitrit är nitritkoncentrationen i köttprodukter 200 ppm, vilket är den högsta tillåtna koncentrationen.

Vid dessa nivåer, kommer mellan 80 och 90% av nitrit i den genomsnittliga amerikanska dieten från köttprodukter inte botas, men den naturliga produktionen av nitrit från nitrat växtintag.

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

Emellertid rollen av nitriter (och i viss utsträckning av nitrater) i förebyggandet av botulism att förhindra groning av endosporer av C. botulinum, har förhindrat fullständigt borttagande av nitriter i härdad kött i USA. UU.

Köttet kan inte anses vara härdat utan tillsats av nitrit. De anses vara oersättliga för att förhindra förgiftning av botulinum av konsumtionen av torkade härdade korv, såsom korv eller korv, förhindrande av spiring av sporer.

I möss, livsmedel rika på nitriter med omättade fetter kan förhindra högt blodtryck, vilket är en förklaring av de uppenbara hälsoeffekter av den Mediterranean dieten (Nathan S. Bryan, 2011).

Andra användningsområden som ges till kaliumnitrit är i att göra salter värmeöverföring, korrosionshämmare och antifoulingsmedel, som ett reagens för reduktionsreaktioner oxid som tillsats i färger och beläggningar och för vattenbehandling (Kalium Nitrit, sf).

biokemi

Nitrater och nitrater som administreras oralt absorberas och överförs till blodet i den övre delen av mag-tarmkanalen. Mat som är rikligt i pektin kan fördröja absorption som kan förekomma lägre i tarmen, med en möjlig ökad risk för mikrobiell omvandling av nitrat till nitrit.

Oavsett exponeringsväg överförs nitrat och nitrit snabbt till blodet. Nitrit oxideras gradvis till nitrat, vilket lätt fördelas i de flesta kroppsvätskor (urin, saliv, magsaft, svett, ileostomi vätska). Nitrat ackumuleras inte i kroppen.

Den viktigaste mekanismen av toxicitet hos nitrit är oxidationen av tvåvärt järn (Fe2 +) i tillståndet deoxihemoglobin valens ferri (Fe3 +), som producerar methemoglobin. Methemoglobin kan inte binda eller transportera reversibelt cirkulerande syre.

Beroende på den procentuella andelen av den totala methemoglobin i oxiderad form, är den kliniska bilden en av syrebrist cyanos, hjärtarytmier, och cirkulationssvikt och progressiva effekter på centrala nervsystemet (CNS). Effekter på CNS kan variera från mild yrsel och slöhet till koma och anfall (kaliumnitrit, s.f.).

Den största oro för de möjliga långtidseffekterna av exponering för nitrat och nitrit är förknippad med bildandet av kväveföreningar, varav många är cancerframkallande.

Denna bildning kan äga rum där nitrit och nitroserbara föreningar är närvarande men är favoriserade av sura betingelser eller närvaron av vissa bakterier.

Mag-tarmkanalen och särskilt magen betraktas som huvudbildningsplatsen, men nitrosationsreaktioner kan också ske i en infekterad urinblåsan

Urin och fekala utsöndringen av nitrit är mycket låg, eftersom det mesta av nitrit som kommer in i blodbanan eller genom den gastrointestinala (GI) omvandlas snabbt till nitrat, kopplat till innehållet GI eller reduceras genom tarmbakterier.

Den snabba minskningen i blodnivåer av nitrit tillskrivs reaktivitet hos nitrit med hemoglobin och andra endogena föreningar hypotesen den stöds av ökningen i nitratkoncentrationen efter intravenös administrering i råttor nitrit.

referenser

  1. Albert L. Lehninger, D. L. (2005). Lehninger-principerna för biokemi. W. H. Freeman.
  2. Butler, A., & Feelisch, M. (2008). Terapeutiska användningar av oorganisk nitrit och nitrat. Journal of the American Heart Association, 2151-2159. Extrakt från circ.ahajournals.org.
  3. Livsmedelstillsatser i Europa 2000. (2002). copenaghen: topic nord.
  4. H.P. Til, H. F. (1988). Utvärdering av oral toxicitet hos kaliumnitrit i en 13-veckors dricksvattenstudie hos råttor. Food and Chemical Toxicology Volume 26, utgåva 10, 851-859. sciencedirect.com.
  5. säkerhetsdatablad kaliumnitrat. (2013, 21 maj). Hämtat från vetenskapslaboratoriet: sciencelab.com.
  6. Nathan S. Bryan, J. L. (2011). Nitrit och nitrat i människors hälsa och sjukdom. mänsklig press.
  7. Pohanish, R. P. (2012). Sittigs handbok om giftiga och farliga kemikalier och carcinogener, volym 1 sjätte upplagan. Elsevier.
  8. kaliumnitrit. (2016). Hämtad från cameo kemikalie: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Kaliumnitrit. (N.D.). Hämtat från Pub Chem öppen kemi databas: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. kungligt samhälle av kemi. (2015). kaliumnitrit. Hämtad från chem spider: chemspider.com.