Νιτρώδες κάλιο (KNO2) Ιδιότητες, χρήσεις και κίνδυνοι

Το νιτρώδες κάλιο Είναι ένα κρυσταλλικό στερεό κιτρινωπού λευκού χρώματος. Η χημική του φόρμουλα είναι το ΚΝΟ_{2 και} Έχει έναν ιοντικό δεσμό μεταξύ καλίου και ενός από τα οξυγόνα νιτρωδών. Τα νιτρώδη άλατα γενικά απαντώνται φυσικά στα εδάφη, στους υδάτινους, ζωικούς και φυτικούς ιστούς και στα λιπάσματα.

Το νιτρικό κάλιο αποκτήθηκε για πρώτη φορά από τον Σουηδό χημικό Carl Wilhelm Scheele όταν εργάστηκε στο εργαστήριο του φαρμακείου του στο χωριό Köpin. Αυτός θερμαίνει το νιτρικό κάλιο σε κόκκινο ζεστό για μισή ώρα μέχρι να πάρει αυτό που αναγνώρισε ως νέο αλάτι.

Τα δύο άλατα, νιτρικά και νιτρώδη, χαρακτηρίστηκαν από το γαλλικό χημικό Eugène-Melchior Péligot και η αντίδραση δημιουργήθηκε ως εξής:

Αυτή η διαδικασία εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σήμερα για την παραγωγή της. Το νιτρώδες κάλιο λαμβάνεται από τη μείωση του νιτρικού καλίου. Η παραγωγή νιτρωδών γίνεται με την απορρόφηση οξειδίων του αζώτου σε διαλύματα υδροξειδίου του καλίου ή ανθρακικού καλίου.

Ωστόσο, δεν γίνεται σε μεγάλη κλίμακα λόγω του υψηλού κόστους αυτών των βάσεων, εκτός του ότι η υψηλή διαλυτότητα του νιτρώδους καλίου στο νερό καθιστά δύσκολη την ανάκτηση. (Νιτρώδες κάλιο, s.f.)

Ευρετήριο

• 1 Φυσικές και χημικές ιδιότητες
• 2 Δραστικότητα και κίνδυνοι
  • 2.1 Πιθανές εκρήξεις
  • 2.2 Επικίνδυνο για το δέρμα
  • 2.3 Αναπνευστικοί κίνδυνοι
  • 2.4 Καρδιαγγειακές παθήσεις
  • 2.5 Άλλο
• 3 Χειρισμός και αποθήκευση
• 4 Ιατρικές χρήσεις
• 5 Άλλες χρήσεις
• 6 Βιοχημεία
• 7 Αναφορές

Φυσικές και χημικές ιδιότητες

Το νιτρώδες κάλιο είναι ένα κρυσταλλικό στερεό σε θερμοκρασία δωματίου, κιτρινωπό λευκό. Η μοριακή της μάζα είναι 85,1 g / mol και η πυκνότητά της είναι 1,915 g / ml.

Έχει σημείο τήξης 441 βαθμών Κελσίου και αρχίζει να αποσυντίθεται στους 350 βαθμούς Κελσίου. Το σημείο βρασμού του είναι 537 βαθμοί Κελσίου, στο οποίο εκρήγνυται.

Το νιτρώδες κάλιο είναι εξαιρετικά διαλυτό στο νερό. Μπορεί να διαλύσει 281 g σε 100 ml νερού στους 0 βαθμούς Κελσίου, 413 g σε 100 ml νερού στους 100 βαθμούς Κελσίου.

Η διαλυτότητα της σε θερμοκρασία δωματίου είναι 312 g σε 100 ml νερού. Είναι επίσης πολύ διαλυτό στην αμμωνία και διαλυτό στην καυτή αλκοόλη.

Δραστικότητα και κίνδυνοι

Πιθανές εκρήξεις

Το νιτρώδες κάλιο είναι ένας ισχυρός παράγοντας οξείδωσης που μπορεί να επιταχύνει την καύση άλλων όταν εμπλέκεται φωτιά. Μπορεί να αντιδράσει εκρηκτικά σε επαφή με φωσφόρο, χλωριούχο κασσίτερο (II) ή άλλους ισχυρούς αναγωγικούς παράγοντες.

Η μόλυνση με ενώσεις αμμωνίου μπορεί να προκαλέσει αυθόρμητη αποσύνθεση. Η προκύπτουσα θερμότητα μπορεί να ανάψει το καύσιμο υλικό που υπάρχει.

Αντιδρά με οξέα για να σχηματίσει τοξικά αέρια διοξειδίου του αζώτου. Όταν αναμιγνύεται με υγρή αμμωνία, σχηματίζει νιτρώδες δικάλιο που είναι πολύ αντιδραστικό και εκρηκτικό. Όταν λιώνει με άλατα αμμωνίου, οδηγεί σε βίαιες εκρήξεις.

Μπορεί να προκαλέσει εκρήξεις εάν αναμειχθεί με κυανιούχο κάλιο. Όταν προστίθενται μικρές ποσότητες θειικού αμμωνίου σε τηγμένο νιτρικό κάλιο, εμφανίζεται έντονη αντίδραση συνοδευόμενη από φλόγα (νιτρώδες κάλιο, 2016).

Επικίνδυνο για το δέρμα

Το νιτρικό κάλιο είναι εξαιρετικά επικίνδυνο σε περίπτωση επαφής με το δέρμα, με τα μάτια, κατάποση ή εισπνοή. Η σοβαρότητα της βλάβης εξαρτάται από τη διάρκεια της επαφής.

Η επαφή με το δέρμα μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό, φλεγμονή και τριβή. (δελτίο δεδομένων ασφαλείας για το νιτρικό κάλιο, 2013).

Αναπνευστικοί κίνδυνοι

Το νιτρικό κάλιο μπορεί να επηρεάσει την εισπνοή. Η εισπνοή της σκόνης μπορεί να ερεθίσει τον λαιμό, τη μύτη και τους πνεύμονες, προκαλώντας βήχα με φλέγμα.

Υψηλότερες εκθέσεις μπορεί να προκαλέσουν πνευμονικό οίδημα που μπορεί τελικά να οδηγήσει σε θάνατο (Pohanish, 2012).

Καρδιαγγειακές παθήσεις

Τα υψηλά επίπεδα του νιτρικού καλίου μπορεί να επηρεάσει το αγγειακό σύστημα και να παρεμβαίνει με την ικανότητα του αίματος να μεταφέρει οξυγόνο (μεθαιμοσφαιριναιμία) προκαλεί πονοκεφάλους, αδυναμία, ζάλη και κυανότητας επί του δέρματος και των βλεννογόνων μεμβρανών είναι γνωστή ως κυάνωση.

Οι υψηλότερες δόσεις μπορούν να προκαλέσουν αναπνευστικά προβλήματα, κατάρρευση ή ακόμη και θάνατο (Συμπληρώματα Διατροφής στην Ευρώπη 2000, 2002).

Άλλοι

Η παρατεταμένη επαφή μπορεί να προκαλέσει ραγισμένο δέρμα, ξηρότητα και δερματίτιδα. Μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό των πνευμόνων που μπορεί να οδηγήσει σε βρογχίτιδα. Υπάρχουν επίσης ενδείξεις ότι το νιτρώδες κάλιο μπορεί να βλάψει τα αναπτυσσόμενα έμβρυα.

Η τοξικότητα του νιτρικού καλίου είναι 235 mg ανά kg σωματικού βάρους (Royal Society of Chemistry, 2015) και μελέτες σε αρουραίους δεν έδειξε καμία επίδραση σε χαμηλότερες δόσεις από 10 mg της KNO2 ανά χιλιόγραμμο καταναλώνεται ανά ημέρα (Η.Ρ. Til, 1988).

Χειρισμός και αποθήκευση

νιτρώδες κάλιο συνήθως αποθηκεύεται με άλλους οξειδωτικούς παράγοντες, και διαχωρίζεται από καύσιμες ή εύφλεκτων ουσιών, αναγωγικοί παράγοντες, οξέα, κυανίδια, ενώσεις αμμωνίου, αμίδια, και άλλα άλατα του αζώτου σε ένα ξηρό, δροσερό, καλά αεριζόμενο.

Δεν πρέπει να καταπίνεται ή να εισπνέεται. Σε περίπτωση που δεν υπάρχει επαρκής εξαερισμός, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ο κατάλληλος εξοπλισμός αναπνοής, όπως μάσκα με φίλτρο κατά του αερίου και αντιθαμβωτικό. Αποφύγετε την επαφή με το δέρμα και τα μάτια.

Σε περίπτωση κατάποσης, ζητήστε αμέσως ιατρική βοήθεια. Σε αυτές τις περιπτώσεις συνιστάται η εμφάνιση της φιάλης του δοχείου ή της ετικέτας του προϊόντος.

Για χειρισμό, πρέπει πάντα να φοράτε εργαστηριακό παλτό, γυαλιά ασφαλείας και γάντια από λάτεξ για να αποφύγετε ατυχήματα. (δελτίο δεδομένων ασφαλείας για το νιτρικό κάλιο, 2013)

Ιατρικές χρήσεις

Το ιατρικό ενδιαφέρον των ανόργανων νιτρωδών άρχισε να αναπτύσσεται όταν παρατηρήθηκε η αποτελεσματικότητά του στη θεραπεία της ανθήνας. Προηγουμένως, η θεραπεία για το εν λόγω κακό έγινε από venesection.

Έχοντας την εσφαλμένη πεποίθηση ότι ο πόνος οφείλεται στην υψηλή αρτηριακή πίεση, οι φλέβες κόπηκαν και ο ασθενής αφέθηκε να αιμορραγήσει. Περιττό να πούμε ότι η εν λόγω θεραπεία ήταν ενοχλητική.

Ήταν στη δεκαετία του 1860, όταν ο γιατρός Lauder Brunton αποφάσισε να δοκιμάσει σε ασθενείς με στηθάγχη εισπνοή νιτρώδες αμύλιο, μία ένωση η οποία ημερομηνία είχαν πρόσφατα συντεθεί με έναν από τους συναδέλφους του, είχε δείξει ότι η μειωμένη πίεση του αίματος σε ζώα.

Τα αποτελέσματα στους ασθενείς τους ήταν καρποφόρα. Ο πόνος που σχετίζεται με αυτή την ασθένεια μειώθηκε ραγδαία και η επίδραση διήρκεσε αρκετά λεπτά, αρκετός χρόνος για τον ασθενή να ανανήψει και να ξεκουραστεί.

Long, το νιτρώδες αμύλιο επιλέχθηκε για τη θεραπεία της στηθάγχης, αλλά λόγω της πτητικότητας τους, αντικαταστάθηκε από άλατα όπως νιτρώδες κάλιο, το οποίο είχε το ίδιο αποτέλεσμα (Butler & Feelisch, 2008).

Σε υγιείς ανθρώπους εθελοντές παρατηρήθηκε η επίδραση του νιτρώδους καλίου στο νευρικό σύστημα, το νωτιαίο μυελό, τον εγκέφαλο, το σφυγμό, την πίεση του αίματος και η αναπνοή και η μεταβλητότητα της σε διαφορετικά άτομα.

Η πιο σημαντική παρατήρηση ήταν ότι ακόμη και σε μικρές δόσεις περίπου 30 mg, χορηγούμενες από το στόμα, αρχικά προκαλεί αύξηση της αρτηριακής πίεσης. ακολουθούμενη από μια μέτρια μείωση σε αυτό. Με υψηλότερες δόσεις, εμφανίστηκε έντονη υπόταση.

Παρατήρησαν επίσης ότι το νιτρώδες κάλιο, ανεξάρτητα από το πώς χορηγήθηκε, είχε σημαντική επίδραση στην εμφάνιση και την ικανότητα μεταφοράς οξυγόνου στο αίμα..

Συγκρίθηκαν τη βιολογική δράση του νιτρώδους καλίου με εκείνη των αμυλικών και αιθυλο νιτρωδών και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η ομοιότητα της δράσης εξαρτάται από τη μετατροπή των οργανικών νιτρωδών σε νιτρώδες οξύ.

Υπό συνθήκες υποξίας, τα νιτρώδη άλατα μπορούν να απελευθερώσουν νιτρικό οξείδιο, το οποίο προκαλεί ισχυρή αγγειοδιαστολή. Αρκετοί μηχανισμοί έχουν περιγραφεί για την μετατροπή του νιτρώδους σε ΝΟ, συμπεριλαμβανομένης της μείωσης της ξανθίνης οξειδορεδουκτάση ενζυματική, νιτρώδους αναγωγάσης και συνθάσης ΝΟ (NOS) και τις αντιδράσεις δυσαναλογοποίησης μη ενζυματική. (Albert L. Lehninger, 2005).

Γενικά, στη φαρμακολογία, χρησιμοποιούνται άλατα καλίου, αντί για άλατα νατρίου, για τη θεραπεία ασθενών με υπέρταση.

Άλλες χρήσεις

Μεταξύ άλλων χρήσεων δίνεται σε νιτρικό κάλιο και νιτρικό νάτριο, είναι η διατήρηση των τροφίμων, ειδικά αλλαντικά όπως μπέικον και λουκάνικα. Τα νιτρώδη άλατα του νατρίου και του καλίου χρησιμοποιούνται ως αντιμικροβιακά συντηρητικά που αποτρέπουν την αποικοδόμηση αυτών των τροφίμων από βακτήρια.

Ο λεπτομερής μηχανισμός αυτών των χημικών ενώσεων πηγαίνει από την αναστολή της ανάπτυξης των βακτηρίων μέχρι την αναστολή συγκεκριμένων ενζύμων.

Το νιτρώδες νάτριο χρησιμοποιείται για τη σκλήρυνση του κρέατος, όχι μόνο επειδή εμποδίζει την ανάπτυξη των βακτηρίων, αλλά και επειδή είναι ένας παράγοντας οξειδώσεως. Σε μια αντίδραση με τη μυοσφαιρίνη του κρέατος, δίνει στο προϊόν ένα επιθυμητό ροζ-κόκκινο "ροζ" χρώμα.

Αυτή η χρήση των νιτρωδών χρονολογείται από τον Μεσαίωνα και οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν χρησιμοποιηθεί επίσημα από το 1925. Λόγω της σχετικά υψηλής τοξικότητας του νιτρώδους, νιτρώδη συγκέντρωση σε προϊόντα με βάση το κρέας είναι 200 ​​ppm, αυτή είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση.

Σε αυτά τα επίπεδα, μεταξύ 80 και 90% νιτρώδους στη μέση δίαιτα ΗΠΑ προέρχεται από προϊόντα κρέατος που δεν έχει σκληρύνει, αλλά η φυσική παραγωγή των νιτρωδών από την πρόσληψη φυτό νιτρικό.

Κάτω από ορισμένες συνθήκες (ειδικά κατά τη διάρκεια του μαγειρέματος), τα νιτρώδη άλατα στο κρέας μπορούν να αντιδράσουν με προϊόντα αποικοδόμησης αμινοξέων, σχηματίζοντας νιτροζαμίνες, οι οποίες είναι γνωστές καρκινογόνες ουσίες.

Ωστόσο, ο ρόλος των νιτρωδών (και σε κάποιο βαθμό των νιτρικών) στην πρόληψη της αλλαντίασης για την πρόληψη της βλαστήσεως των ενδοσπορίων του C. botulinum, έχει εμποδίσει την πλήρη εξάλειψη των νιτρωδών στα παστού κρέατος στις ΗΠΑ. UU.

Το κρέας δεν μπορεί να θεωρηθεί θεραπευμένο χωρίς την προσθήκη νιτρωδών. Θεωρούνται αναντικατάστατα για την πρόληψη της δηλητηρίασης botulinum της κατανάλωσης αποξηραμένων λουκάνικων, όπως λουκάνικων ή λουκάνικων, αποτρέποντας τη βλάστηση του σπορίου.

Σε ποντικούς, τρόφιμα πλούσια σε νιτρώδη με ακόρεστα λίπη μπορεί να αποτρέψει την υπέρταση, η οποία είναι μια εξήγηση των προφανείς επιπτώσεις στην υγεία της μεσογειακής διατροφής (Nathan S. Bryan, 2011).

Άλλες χρήσεις δίνεται σε νιτρώδες κάλιο είναι στη λήψη άλατα μεταφοράς θερμότητας, αναστολέας διάβρωσης και αντιρυπαντικό μέσο, ​​ως αντιδραστήριο για τις αντιδράσεις αναγωγής οξειδίου ως πρόσθετο σε χρώματα και επιχρίσματα και για επεξεργασία νερού (Κάλιο Νιτρώδη, sf).

Βιοχημεία

Τα νιτρικά και τα νιτρώδη που χορηγούνται από το στόμα απορροφώνται και μεταφέρονται στο αίμα στο άνω μέρος της γαστρεντερικής οδού. Τα τρόφιμα πλούσια σε πηκτίνη ενδέχεται να καθυστερήσουν την απορρόφηση που μπορεί να εμφανιστεί χαμηλότερα στο έντερο, με πιθανό αυξημένο κίνδυνο μικροβιακού μετασχηματισμού νιτρικών σε νιτρώδη.

Ανεξάρτητα από την οδό έκθεσης, τα νιτρικά και νιτρώδη μεταφέρονται ταχέως στο αίμα. Νιτρώδη σταδιακά οξειδώνεται προς νιτρικό που εύκολα διανέμεται στα περισσότερα σωματικά υγρά (ούρα, σάλιο, γαστρικό χυμό, ιδρώτα, ειλεοστομία υγρό). Τα νιτρικά δεν συσσωρεύονται στο σώμα.

Ο κύριος μηχανισμός τοξικότητας νιτρώδους είναι η οξείδωση του δισθενούς σιδήρου (Fe2 +) στην κατάσταση δεοξυαιμοσφαιρίνης σθένους τρισθενούς σιδήρου (Fe3 +), παράγοντας μεθαιμοσφαιρίνη. Η μεθαιμοσφαιρίνη δεν μπορεί να δεσμεύσει ή να μεταφέρει αναστρέψιμα κυκλοφορούντα οξυγόνο.

Ανάλογα με το ποσοστό του συνολικού μεθαιμοσφαιρίνης σε οξειδωμένη μορφή, η κλινική εικόνα είναι ένα από κυάνωση οξυγόνου ανεπάρκειας, καρδιακές αρρυθμίες, και κυκλοφορική ανεπάρκεια και προοδευτική επιδράσεις στο κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ). Οι επιδράσεις στο ΚΝΣ κυμαίνονται από ήπια ζάλη και λήθαργο έως κώμα και επιληπτικές κρίσεις (νιτρώδες κάλιο, s.f.).

Η κύρια ανησυχία για τις πιθανές μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της έκθεσης σε νιτρικά και νιτρώδη άλατα συνδέεται με το σχηματισμό νιτρώδους ενώσεων, πολλές από τις οποίες είναι καρκινογόνες.

Αυτός ο σχηματισμός μπορεί να λάβει χώρα όπου υπάρχουν νιτρώδεις και νιτροζώσιμες ενώσεις, αλλά ευνοούνται από όξινες συνθήκες ή την παρουσία κάποιων βακτηριδίων.

Η γαστρεντερική οδός και ιδιαίτερα το στομάχι θεωρούνται ως η κύρια θέση σχηματισμού, αλλά οι αντιδράσεις νιτροποίησης μπορούν επίσης να λάβουν χώρα σε μολυσμένη ουροδόχο κύστη

Ούρων και κοπράνων απέκκριση νιτρώδους είναι πολύ χαμηλή, δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος του νιτρώδους που εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος ή μέσω του γαστρεντερικού (GI) μετατρέπεται ταχέως σε νιτρικό, που συνδέονται με GI περιεχόμενο ή να μειωθεί με εντερικά βακτήρια.

Η ταχεία μείωση των επιπέδων στο αίμα των νιτρωδών αποδίδεται στην αντιδραστικότητα του νιτρώδους με την αιμοσφαιρίνη και άλλες ενδογενείς ενώσεις υπόθεση υποστηρίζεται από την αύξηση της συγκέντρωσης νιτρικού μετά από ενδοφλέβια χορήγηση σε αρουραίους νιτρώδες.

Αναφορές

1. Albert L. Lehninger, D. L. (2005). Αρχές Lehninger της Βιοχημείας. W. Η. Freeman.
2. Butler, Α., & Feelisch, Μ. (2008). Θεραπευτικές χρήσεις ανόργανων νιτρωδών και νιτρικών. Εφημερίδα της American Heart Association, 2151-2159. Εξήχθη από το circ.ahajournals.org.
3. Πρόσθετα τροφίμων στην Ευρώπη 2000. (2002). copenaghen: θέμα nord.
4. Η.Ρ. Til, Η. F. (1988). Αξιολόγηση της στοματικής τοξικότητας του νιτρώδους καλίου σε μια μελέτη πόσιμου ύδατος 13 εβδομάδων σε αρουραίους. Food and Chemical Toxicology, τόμος 26, τεύχος 10, 851-859. sciencedirect.com.
5. Φύλλο δεδομένων ασφαλείας υλικού νιτρικό κάλιο. (2013, 21 Μαΐου). Ανακτήθηκε από το επιστημονικό εργαστήριο: sciencelab.com.
6. Nathan S. Bryan, J.L. (2011). Νιτρώδη και Νιτρικά στην Ανθρώπινη Υγεία και Ασθένεια. ανθρώπινο Τύπο.
7. Pohanish, R.P. (2012). Εγχειρίδιο Sittig των τοξικών και επικίνδυνων χημικών ουσιών και καρκινογόνων ουσιών, Τόμος 1 έκτη έκδοση. elsevier.
8. νιτρώδες κάλιο. (2016). Ανακτήθηκε από την χημική ουσία του καμέα: cameochemicals.noaa.gov.
9. Νιτρώδες κάλιο. (s.f.). Ανακτήθηκε από την Pub Chem χημική βάση ανοικτής χημείας: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
10. βασιλική κοινωνία της χημείας. (2015). νιτρώδες κάλιο. Ανακτήθηκε από τη μηχανή spider: chemspider.com.