Lastnosti kalijevega nitrita (KNO2), uporaba in nevarnosti



The kalijev nitrit Je kristalinična trdna snov rumenkasto bele barve. Njegova kemijska formula je KNO2 in Ima ionsko vez med kalijem in eno od nitritnih kisikov. Nitriti na splošno so naravno prisotni v tleh, vodi, živalskih in rastlinskih tkivih ter v gnojilih.

Kalijev nitrat je najprej dobil švedski kemik Carl Wilhelm Scheele, ko je delal v laboratoriju svoje lekarne v vasi Köpin. Kalijev nitrat se je ogreval pol ure, dokler ni dobil tistega, kar je priznal kot novo sol.

Za obe soli, nitrat in nitrit, je značilen francoski kemik Eugène-Melchior Péligot in reakcija je bila ugotovljena kot:

Ta proces se še danes uporablja za njegovo proizvodnjo. Kalijev nitrit se pridobiva z redukcijo kalijevega nitrata. Proizvodnja nitritov poteka z absorpcijo dušikovih oksidov v raztopinah kalijevega hidroksida ali kalijevega karbonata.

Vendar se zaradi visokih stroškov teh baz ne opravlja v velikem obsegu, poleg tega pa je zaradi visoke topnosti kalijevega nitrita v vodi težko obnoviti. (Kalijev nitrit, s.f.)

Indeks

  • 1 Fizikalne in kemijske lastnosti
  • 2 Reaktivnost in nevarnosti
    • 2.1 Možne eksplozije
    • 2.2 Nevarno za kožo
    • 2.3 Nevarnosti dihanja
    • 2.4 Kardiovaskularna stanja
    • 2.5 Drugo
  • 3 Ravnanje in skladiščenje
  • 4 Uporaba v medicini
  • 5 Druge uporabe
  • 6 Biokemija
  • 7 Reference

Fizikalne in kemijske lastnosti

Kalijev nitrit je kristalinična trdna snov pri sobni temperaturi, rumenkasto bela. Njena molska masa je 85,1 g / mol, njena gostota pa je 1,915 g / ml.

Ima tališče 441 stopinj Celzija in se začne razgraditi pri 350 stopinjah Celzija. Njegovo vrelišče je 537 stopinj Celzija, v katerem eksplodira.

Kalijev nitrit je zelo topen v vodi. Lahko raztopi 281 g v 100 ml vode pri 0 stopinjah Celzija, 413 g v 100 ml vode pri 100 stopinjah Celzija..

Njegova topnost pri sobni temperaturi je 312 g v 100 ml vode. Prav tako je zelo topen v amonijaku in topen v vročem alkoholu.

Reaktivnost in nevarnosti

Možne eksplozije

Kalijev nitrit je močno oksidacijsko sredstvo, ki lahko pri požaru pospeši zgorevanje drugih. Lahko pride do eksplozije pri stiku s fosforjem, kositrovim (II) kloridom ali drugimi močnimi reducenti.

Kontaminacija z amonijem lahko povzroči spontano razgradnjo. Nastala toplota lahko vname gorljivi material, ki je prisoten.

Reagira s kislinami in tvori strupene pline dušikovega dioksida. Pri mešanju s tekočim amoniakom tvori dikalijev nitrit, ki je zelo reaktiven in eksploziven. Ko se stali z amonijevo soljo, pride do nasilnih eksplozij.

Lahko povzroči eksplozije, če se zmeša s kalijevim cianidom. Ko se staljeni kalijev nitrat doda majhna količina amonijevega sulfata, pride do močne reakcije, ki jo spremlja plamen (kalijev nitrit, 2016)..

Nevarno za kožo

Kalijev nitrat je izjemno nevaren v stiku s kožo, očmi, zaužitjem ali vdihavanjem. Resnost škode je odvisna od trajanja stika.

Stik s kožo lahko povzroči draženje, vnetje in abrazijo. (varnostni list materiala kalijev nitrat, 2013).

Nevarnosti dihanja

Kalijev nitrat lahko vpliva na dihanje. Vdihavanje prahu lahko draži grlo, nos in pljuča, kar povzroča kašelj s sluzi.

Višje izpostavljenosti lahko povzročijo pljučni edem, ki lahko povzroči smrt (Pohanish, 2012).

Kardiovaskularna stanja

Visoke ravni kalijevega nitrata lahko vplivajo na vaskularni sistem in vplivajo na sposobnost krvi za prenos kisika (methemoglobinemija), ki povzroča glavobol, šibkost, omotico in modro obarvanje kože in sluznice, znane kot cianoza.

Višji odmerki lahko povzročijo težave z dihanjem, kolaps in celo smrt (aditivi za živila v Evropi 2000, 2002)..

Drugi

Daljši stik lahko povzroči razpokano kožo, suhost in dermatitis. Lahko povzroči draženje pljuč, ki lahko povzroči bronhitis. Obstajajo tudi dokazi, da lahko kalijev nitrit poškoduje razvoj plodov.

Toksičnost kalijevega nitrata je 235 mg na kg telesne teže (kraljevska družba kemije, 2015) in študije na podganah so pokazale, da ni učinkov v odmerkih, nižjih od 10 mg KNO2 na kilogram, porabljenega na dan (H.P. Til, 1988)..

Ravnanje in skladiščenje

Kalijev nitrit se običajno shranjuje z drugimi oksidanti in loči od vnetljivih ali vnetljivih snovi, reducentov, kislin, cianidov, amonijevih spojin, amidov in drugih dušikovih soli na suhem, toplem in dobro prezračevanem mestu..

Ne smejo pogoltniti ali dihati. V primeru, da ni dovolj prezračevanja, je treba uporabiti ustrezno dihalno opremo, kot je maska ​​s filtrom proti plinom in proti param. Preprečiti stik s kožo in očmi.

V primeru zaužitja takoj poiskati zdravniško pomoč. Priporočljivo je, da se za te primere prikaže steklenica ali etiketa izdelka.

Za rokovanje morate vedno nositi laboratorijski plašč, zaščitna očala in rokavice iz lateksa, da preprečite nesreče. (varnostni list materiala kalijev nitrat, 2013)

Medicinska uporaba

Medicinski interes anorganskih nitritov se je začel povečevati, ko so opazili njegovo učinkovitost pri zdravljenju angin. Prej je bilo zdravljenje za to zlo opravljeno z odkritjem.

Zaradi napačnega prepričanja, da je bila bolečina posledica visokega krvnega tlaka, so žile rezali in bolniku dovolili, da krvavi. Ni treba posebej poudarjati, da je bilo zdravljenje neprijetno.

Okoli leta 1860 se je Thomas Lauder Brunton, dr. pri živalih.

Rezultati pri bolnikih so bili plodni. Bolečina, povezana s to boleznijo, se je hitro zmanjšala in učinek je trajal nekaj minut, dovolj časa, da se je bolnik okreval in počival.

Amil nitrit je bil dolgo časa zdravljenje, izbrano za angino pektoris, vendar je bilo zaradi njegove hlapljivosti nadomeščeno s solmi, kot je kalijev nitrit, ki je imel enak učinek (Butler & Feelisch, 2008)..

Pri zdravih prostovoljcih je bil opažen učinek kalijevega nitrita na živčni sistem, hrbtenjačo, možgane, srčni utrip, krvni tlak in dihanje ter njegova variabilnost pri različnih posameznikih..

Najpomembnejša ugotovitev je bila, da tudi v majhnih odmerkih približno 30 mg, ki se dajejo peroralno, na začetku povzroči zvišanje krvnega tlaka; sledi zmerno zmanjšanje. Pri večjih odmerkih je prišlo do izrazite hipotenzije.

Ugotovili so tudi, da je kalijev nitrit, ne glede na to, kako je bil apliciran, močno vplival na videz in sposobnost krvi za prenos kisika..

Primerjali so biološko delovanje kalijevega nitrita z delovanjem amila in etil nitritov ter ugotovili, da je podobnost delovanja odvisna od pretvorbe organskih nitritov v dušikovo kislino..

V hipoksičnih pogojih lahko nitrit sprosti dušikov oksid, ki povzroči močno vazodilatacijo. Opisanih je bilo več mehanizmov za pretvorbo nitrita v NO, vključno z encimsko redukcijo s ksantin oksidoreduktazo, nitritno reduktazo in NO sintazo (NOS), kot tudi neenzimatske reakcije dismutacije. (Albert L. Lehninger, 2005).

Na splošno se v farmakologiji uporabljajo kalijeve soli namesto natrijevih soli za zdravljenje bolnikov s hipertenzijo.

Druge uporabe

Med druge uporabe, ki se daje kalijevemu nitratu, pa tudi natrijevemu nitratu, je ohranjanje hrane, zlasti sušenih mesa, kot so slanina in čorizo. Nitrit natrija in kalija se uporabljata kot antimikrobni konzervansi, ki preprečujejo razgradnjo takšnih živil z bakterijami..

Podroben mehanizem teh kemičnih spojin sega od zaviranja rasti bakterij do inhibicije specifičnih encimov.

Natrijev nitrit se uporablja za sušenje mesa, ne samo zato, ker preprečuje rast bakterij, ampak tudi zato, ker je oksidant; V reakciji z mioglobinom mesa daje proizvodu zaželeno rožnato-rdečo "rožnato" barvo.

Ta uporaba nitritov sega v srednji vek in v Združene države Amerike se formalno uporablja od leta 1925. Zaradi relativno visoke toksičnosti nitrita je koncentracija nitritov v mesnih izdelkih 200 ppm, kar je največja dovoljena koncentracija..

Na teh ravneh med 80 in 90% nitrita v povprečni prehrani Združenih držav ne prihaja iz suhih mesnih izdelkov, ampak iz naravne proizvodnje nitritov iz vnosa rastlinskega nitrata..

Pod določenimi pogoji (zlasti med kuhanjem) lahko nitriti v mesu reagirajo z produkti razgradnje aminokislin, pri čemer tvorijo nitrozamine, ki so znani rakotvorni..

Vendar pa je vloga nitritov (in do neke mere tudi nitratov) pri preprečevanju botulizma s preprečevanjem kalitve endosporesa C. botulinum preprečila popolno odstranitev nitritov iz sušenega mesa v ZDA. UU.

Meso se ne more obravnavati kot sušeno brez dodatka nitritov. Štejejo za nenadomestljive pri preprečevanju zastrupitve botulinum porabe posušenih sušenih klobas, kot so klobase ali klobase, ki preprečujejo kalivost spore.

Pri miših lahko živila, bogata z nitriti, skupaj z nenasičenimi maščobami preprečijo hipertenzijo, kar pojasnjuje očiten učinek mediteranske prehrane na zdravje (Nathan S. Bryan, 2011).

Druge vrste uporabe kalijevega nitrita so pri proizvodnji soli za prenos toplote, inhibitorja korozije in sredstva proti obraščanju, kot reagent za reakcije redukcijskih oksidov, kot dodatek v barvah in premazih ter za obdelavo vode (kalij) Nitrit, sf).

Biokemija

Nitrati in nitriti, ki se dajejo oralno, se absorbirajo in prenesejo v kri v zgornjem delu prebavil. Hrana, ki je bogata s pektinom, lahko upočasni absorpcijo, ki se lahko pojavi nižje v črevesju, z možnim povečanim tveganjem mikrobne transformacije nitrata v nitrit..

Ne glede na način izpostavljenosti se nitrat in nitrit hitro prenesejo v kri. Nitrit se postopoma oksidira v nitrat, ki se v večini telesnih tekočin (urin, slina, želodčni sok, znoj, ileostomična tekočina) zlahka porazdeli. Nitrat se v telesu ne kopiči.

Glavni mehanizem toksičnosti nitritov je oksidacija železovega železa (Fe2 +) v deoksihemoglobinu v stanje železne valence (Fe3 +), ki proizvaja metemoglobin. Methemoglobin ne more vezati ali prenašati kisika, ki kroži reverzibilno.

Klinična slika je glede na odstotek celotne metemoglobina v oksidirani obliki pomanjkanje kisika s cianozo, srčno aritmijo in cirkulatorno okvaro ter progresivne učinke na centralni živčni sistem (CNS). Učinki na centralni živčni sistem se lahko gibljejo od blage omotice in letargije do kome in napadov (kalijev nitrit, s.f)..

Glavna skrb za možne dolgoročne učinke izpostavljenosti nitratom in nitritom je povezana z nastajanjem dušikovih spojin, od katerih so mnoge karcinogene..

Ta tvorba lahko poteka tam, kjer so prisotne nitritne in nitrozabilne spojine, vendar je prednost pod vplivom kislih pogojev ali prisotnosti nekaterih bakterij..

Gastrointestinalni trakt in zlasti želodec se štejeta za glavno mesto tvorbe, vendar lahko reakcije z nitrozo potekajo tudi pri okuženem mehurju.

Izločanje nitrita z urinom in fekalijami je zelo majhno, saj večina nitrita, ki vstopa v krvni obtok ali prehaja skozi prebavni trakt (GI), hitro postane nitrat, vezan na vsebnost GI ali zmanjša za prebavne bakterije..

Hitro znižanje koncentracije nitritov v krvi pripišemo reaktivnosti nitrita s hemoglobinom in drugimi endogenimi spojinami, kar je hipoteza, ki temelji na povečanju koncentracije nitratov po intravenski aplikaciji nitrita pri podganah..

Reference

  1. Albert L. Lehninger, D. L. (2005). Lehningerjeva načela biokemije. W. H. Freeman.
  2. Butler, A., & Feelisch, M. (2008). Terapevtske uporabe anorganskega nitrita in nitrata. Journal of American Heart Association, 2151-2159. Izvleček iz circ.ahajournals.org.
  3. Aditivi za živila v Evropi 2000. (2002). copenaghen: tema nord.
  4. H.P. Til, H. F. (1988). Ocena oralne toksičnosti kalijevega nitrita v 13-tedenski študiji pitne vode na podganah. Food and Chemical Toxicology Volumen 26, izdaja 10, 851-859. sciencedirect.com.
  5. varnostni list materiala kalijev nitrat. (2013, 21. maj). Pridobljeno iz znanstvenega laboratorija: sciencelab.com.
  6. Nathan S. Bryan, J.L. (2011). Nitrit in nitrat v zdravju ljudi in bolezni. človeški tisk.
  7. Pohanish, R. P. (2012). Sittigov priročnik o toksičnih in nevarnih kemikalijah in rakotvornih snoveh, zvezek 1 šesta izdaja. elsevier.
  8. kalijev nitrit. (2016). Vzpostavljeno iz cameo kemikalije: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Kalijev nitrit. (s.f.). Pridobljeno iz zbirke odprte kemije Pub Chem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. kraljevsko društvo kemije. (2015). kalijev nitrit. Vzeto iz kemičnega pauka: chemspider.com.