Нитриты

Pause
ИИ-обзор статьи
Нитриты — неорганические соли азотистой кислоты (HNO₂), широко применяемые в химической промышленности, металлообработке и в качестве пищевых консервантов.
Группы нитритов по катионам
По катиону выделяют нитриты щелочных металлов (например, натрий, калий), щелочноземельных (магний, кальций), 3d-металлов, а также нитрит серебра(I).
Кристалличность и растворимость
Кристалличны только нитриты калия, натрия, серебра, кальция и бария. В воде хорошо растворимы нитриты калия, натрия и бария, малорастворимы серебра, ртути(II) и меди. В органических растворителях нитриты растворяются плохо.
Термическое разложение и действие кислот
Нитриты термически малоустойчивы: без разложения плавятся только нитриты щелочных металлов, остальные разлагаются при 250–300 °C. Под действием кислот они медленно разлагаются с выделением газа.
Окислительно-восстановительная двойственность
Нитриты окисляют HI, HBr, HCl до галогенов, в кислой среде окисляются до нитратов, в щелочной — до NO. Со спиртами образуют органические нитриты.
Способы получения нитритов
В промышленности нитрит натрия получают поглощением нитрозного газа растворами щелочей, затем кристаллизуют. Нитриты других металлов синтезируют обменными реакциями с нитритом натрия или восстановлением нитратов.
Применение в синтезе и промышленности
Нитриты применяют для получения азокрасителей и капролактама, а также как окислители и восстановители в резинотехнической, текстильной и металлообрабатывающей промышленности.
Нитрит натрия в бетоне
В строительстве нитрит натрия служит ускорителем твердения и противоморозной добавкой.
Биологическое действие и нормы потребления
Нитриты поступают напрямую или образуются из нитратов под действием ферментов. Из овощных нитратов образуется оксид азота, из мясных — нитрозамины. Допустимая суточная доза в России — 0,2 мг/кг, в ЕС — 0,1 мг/кг.

Классификация нитритов

Физические свойства

Кристаллическими веществами являются только нитриты калия, натрия, серебра, кальция и бария. Нитриты калия, натрия и бария в воде хорошо растворимы, малорастворимы нитриты серебра, ртути (II) (но нитрит ртути(I) разлагается в воде), меди. С повышением температуры растворимость нитритов возрастает. В органических растворителях нитриты растворяются плохо.

Химические свойства

Нитриты являются термически малоустойчивыми соединениями. Так, без разложения могут плавиться только нитриты щелочных металлов, остальные же начинают разлагаться при 250—300 °C с выделением металла либо его оксида, азота, оксидов азота и кислорода.

Нитриты реагируют с солями меди, образуя комплексный гексонитритокупрат-анион, придающий раствору характерный зелёный цвет, что можно использовать в лаборатории как качественную реакцию.

Нитриты медленно разлагаются под действием кислот с выделением газа (продуктов разложения азотистой кислоты).

В горячей воде те же вещества реагируют с образованием оксида азота (II) и азотной кислоты:

Окисляют HI, HBr и HCl до свободных галогенов. Реакция с соляной кислотой идёт в два этапа: один – необратимый, другой – обратимый:

Нитриты могут выступать как окислителями, так и восстановителями — в кислой среде они окисляются до нитратов, в щелочной способны восстанавливаться до оксида азота (II) (NO).

При взаимодействии нитритов со спиртами в кислой среде при пониженной температуре образуются органические нитриты:

Получение

В промышленности нитриты получают поглощением нитрозного газа (NO + NO2) растворами гидроксида или карбоната натрия с образованием раствора нитрита натрия, из которого кристаллизацией получают сухой продукт. Нитриты других металлов получают обменной реакцией с нитритом натрия либо восстановлением соответствующих нитратов.

Применение

Нитриты используются при получении азокрасителей, для получения капролактама, как окисляющие и восстанавливающие реагенты в резинотехнической, текстильной и металлообрабатывающей промышленности. Нитрит натрия используется как консервант.

Нитрит натрия также применяется при производстве бетонных смесей в качестве ускорителя твердения и противоморозной добавки.

Биологическая роль

Нитриты попадают в организм человека двумя путями: прямым содержанием или же нитратами, которые в пищеварительном тракте (в основном в полости рта[1], также желудке или кишечнике) человека превращаются в нитриты под действием фермента нитратредуктазы. Также нитриты используются в производстве обработанных мясных продуктов (колбасы, сосиски, ветчина и пр.)

Эпидемиологические исследования высокого уровня потребления нитратов из овощей выявили снижение риска рака желудка, в то время как другие исследования о потреблении нитратов/нитритов из обработанных мясных продуктов, в которых нитриты используются как консерванты, показывают повышение рисков. [2] Механические исследования показывают, что образование опасных нитросоединений (таких как нитрозамины) ускоряется в присутствии компонентов мяса и подавляется витамином С и другими антиоксидантами и фитонутриентами из растительных продуктов [3].

Таким образом, нитриты ведут себя неодинаково в зависимости от того, из каких источников они поступают в организм. Нитриты, добавляемые в мясные продукты для их консервации, преобразуются в нитрозамины. [4] Нитриты, преобразовавшиеся из нитратов из овощей и фруктов, далее превращаются в оксид азота(II), которые способствует расширению кровеносных сосудов и нормализации кровяного давления. [5]

При нормальном физиологическом состоянии и поступлении нитритов в организм не более допустимой суточной дозы, утверждённой Министерством здравоохранения РФ в 0,2 мг/кг массы тела (за исключением детей грудного возраста), в организме человека образуется примерно 2 % метгемоглобина, поскольку редуктазы эритроцитов взрослого человека обладают способностью превращать образовавшийся метгемоглобин обратно в гемоглобин.

В Европейском Союзе допустимая суточная доза нитритов принята в 0.1 мг/кг массы (в пересчете на нитрит натрия)[1].

Продажа нитритов для пищевых применений разрешена в Евросоюзе только в смеси с пищевой солью, с содержанием нитритов около 0,6 %, для уменьшения риска превышения суточных норм.[1] C 2013 года сходные правила действуют в России.

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 OPINIONS OF THE SCIENTIFIC COMMITTEE FOR FOOD ON: Nitrates and Nitrite Архивная копия от 6 марта 2015 на Wayback Machine / REPORTS OF THE SCIENTIFIC COMMITTEE FOR FOOD; European Commission, 1997
  2. ↑ [https://monographs.iarc.fr/wp-content/uploads/2018/06/mono94.pdf IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans VOLUME 94 Ingested Nitrate and Nitrite, and Cyanobacterial Peptide Toxins]. https://monographs.iarc.fr/. Lyon, France (2010). Дата обращения: 18 июля 2018. Архивировано 18 июля 2018 года.
  3. ↑ Bartsch H1, Pignatelli B, Calmels S, Ohshima H. Inhibition of nitrosation. PubMed.gov. Basic Life Sci. (1993). Дата обращения: 18 июля 2018. Архивировано 20 августа 2018 года.
  4. ↑ Scanlan RA. Formation and occurrence of nitrosamines in food. PubMed.gov. Cancer Res (1983, May). Дата обращения: 18 июля 2018. Архивировано 18 июля 2018 года.
  5. ↑ перевод с англоязычной версии. Biological_functions_of_nitric_oxide#Vasodilation. Дата обращения: 18 июля 2018. Архивировано 25 апреля 2019 года.

Литература

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3 (Мед-Пол). — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
  • Каплин В. Г. Основы экотоксикологии — М.; Издательство КолосС, 2006. — 232 с.
  • Батраков В. Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. - 2-е изд., перераб. и доп. - .i.
Pause