Formulácia, zlúčeniny a riziká Nitroso Acid



kyselina dusitá je mierne silná až slabá kyselina, stabilná len v studenom zriedenom vodnom roztoku. Je známy iba v roztoku a vo forme dusitanových solí (ako je dusitan sodný a dusitan draselný)..

Kyselina dusitá sa podieľa na ozónovej bilancii nižšej atmosféry (troposféry). Dusitan je dôležitým zdrojom silného vazodilatátora oxidu dusnatého. Nitroskupina (-N02) je prítomná v esteroch kyseliny dusitej a v nitrozlúčeninách.

Dusitany sú široko používané v potravinárskom priemysle na liečenie mäsa. Medzinárodná agentúra pre výskum rakoviny (IARC), špecializovaná organizácia na boj proti rakovine Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) Organizácie Spojených národov, však klasifikovala dusitany ako karcinogénne látky pre ľudí, keď sú požívané za podmienok, ktoré sú pre nich dôležité. vedú k endogénnej nitróze.

vzorca

Kyselina dusitá: HNO2

Nitrit: NO2-

Dusitan sodný: NaNO2

  • CAS: 7782-77-6 Kyselina dusitá
  • CAS: 14797-65-0 Nitrity
  • CAS: 14797-65-0 dusitan sodný (kyselina dusitá, sodná soľ)

2D štruktúra

3D štruktúra

Charakteristika kyseliny dusitej

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Predpokladá sa, že kyselina dusitá je v dynamickej rovnováhe s jej anhydridom vo vodných roztokoch:

2HN02 + N203 + H20

V dôsledku hydrolýzy sú jej soli (dusitany) nestabilné vo vodnom roztoku. Kyselina dusitá sa vyrába ako medziprodukt, keď sa plyny NOx rozpúšťajú vo vode (oxidy dusíka, ako je oxid dusnatý a oxid dusičitý, NO a NO2)..

Pri zahrievaní v prítomnosti piesku, sklenených triesok alebo iných ostrých predmetov alebo dokonca pri nízkych teplotách, disproporcie kyseliny dusitej ako:

3 HNO2: HNO3 + 2NO + H20

Na základe vyššie uvedenej reakcie môže kyselina dusitá pôsobiť ako redukčné činidlo a ako oxidačné činidlo. Táto disproporcionačná reakcia ovplyvňuje vlastnosti roztokov kyseliny dusitej a je dôležitá pri výrobe kyseliny dusičnej.

Zvlášť dôležitou vlastnosťou kyseliny dusitej je jej schopnosť diazotovať organické amíny. S primárnymi amínmi tvorí kyselina diazóniové soli

RN-H2 + HNO2 + HCI → [RN-NNN] Cl + 2H20

Dusitan sodný (alebo sodná soľ kyseliny dusitej) je biely až mierne nažltlý kryštalický prášok, veľmi rozpustný vo vode a hygroskopický (absorbuje vlhkosť z okolitého média)..

Dusitan draselný je anorganická zlúčenina s chemickým vzorcom KNO2. Je to iónová soľ draselných iónov K + a iónov dusičnanov NO2-.

Podobne ako iné dusitanové soli, ako napríklad dusitan sodný, je toxický pri požití a môže byť mutagénny alebo teratogénny.

Kyselina dusitá existuje v dvoch izomérnych formách:

Tieto štruktúry vedú k dvom sériám organických derivátov priemyselného významu:

(I) estery dusitanov:

(II) Nitroderiváty:

Estery dusitanov obsahujú nitrosoxylovú funkčnú skupinu so všeobecným vzorcom RONO, kde R je arylová alebo alkylová skupina.

Nitroderiváty (nitrované zlúčeniny) sú organické zlúčeniny, ktoré obsahujú jednu alebo viac nitro funkčných skupín (-N02)..

Zlúčeniny nitroskupiny sú takmer vždy produkované nitračnými reakciami, ktoré začínajú kyselinou dusičnou. Málokedy sa vyskytujú v prírode. Aspoň niektoré prirodzené nitroskupiny pochádzajú z oxidácie aminoskupín.

Anorganické dusitanové zlúčeniny (dusitan sodný, dusitan draselný atď.)

zápalnosť

Tieto zlúčeniny sú výbušné. Niektoré z týchto látok sa môžu explozívne rozložiť, keď sa zahrejú alebo sa podieľajú na požiari. Môže explodovať v dôsledku tepla alebo kontaminácie. Nádoby môžu pri zahrievaní vybuchnúť. Odtok môže spôsobiť nebezpečenstvo požiaru alebo výbuchu.

reaktivita

Zlúčeniny v tejto skupine môžu pôsobiť ako extrémne silné oxidačné činidlá a zmesi s redukčnými činidlami alebo redukovanými materiálmi, ako sú organické látky, môžu byť výbušné.

Reaguje s kyselinami za vzniku toxického oxidu dusičitého. K prudkému výbuchu dochádza, ak je amónna soľ kondenzovaná s dusitanovou soľou.

Nebezpečenstvo pre zdravie

Vdýchnutie, požitie alebo kontakt (pokožka, oči) s výparmi alebo látkami môže spôsobiť vážne poranenie, popáleniny alebo smrť. Oheň môže spôsobiť dráždivé, žieravé a / alebo toxické plyny. Odtok z požiarnej kontroly alebo zrieďovacej vody môže spôsobiť kontamináciu.

Organické zlúčeniny dusitanov (estery dusitanov, nitroderiváty)

zápalnosť

Väčšina materiálov v tejto skupine je technicky nízka horľavosť. Často sú však chemicky nestabilné a vo veľmi rôznej miere podliehajú explozívnemu rozkladu.

reaktivita

Aromatické nitrozlúčeniny môžu explodovať v prítomnosti zásady, ako je hydroxid sodný alebo hydroxid draselný, dokonca aj v prítomnosti vody alebo organických rozpúšťadiel. Výbušné tendencie nitroaromatických zlúčenín sa zvyšujú prítomnosťou viacerých nitroskupín.

toxicity

Mnohé zo zlúčenín v tejto skupine sú extrémne toxické.

aplikácie

Medzi estermi dusitanov sa amylnitrit a iné alkylnitrity používajú v medicíne na liečenie srdcových ochorení a na predĺženie orgazmu, najmä u mužov. Príležitostne sa využívajú na euforický efekt.

Nitroskupina je jednou z najčastejších explózií (funkčná skupina, ktorá vytvára výbušnú zlúčeninu) na celom svete. Mnohé z nich sa používajú v organickej syntéze, ale najväčšie použitie zlúčenín v tejto skupine je vo vojenských a komerčných výbušninách..

Chloramfenikol (antibiotikum užitočné na liečbu bakteriálnych infekcií) je vzácnym príkladom prírodnej nitrozlúčeniny..

Diazóniové soli sa široko používajú pri príprave jasne sfarbených zlúčenín nazývaných azofarbivá.

Hlavným použitím dusitanu sodného je priemyselná výroba organonitrogénnych zlúčenín. Je prekurzorom rôznych liečiv, farbív a pesticídov. Avšak jeho najznámejšie použitie je ako potravinárske aditívum na prevenciu botulizmu. Má číslo E250.

Dusitan draselný sa používa ako potravinárska prísada podobným spôsobom ako dusitan sodný. Má číslo E249.

Za určitých podmienok (najmä počas varenia) môžu dusitany v mäse reagovať s produktmi degradácie aminokyselín, ktoré tvoria nitrozamíny, ktoré sú známymi karcinogénmi..

Úloha dusitanov v prevencii botulizmu však zabránila zákazu ich používania v konzervovanom mäse. Považujú sa za nenahraditeľné pri prevencii otravy botulotoxínom v dôsledku konzumácie sušených salám.

Dusitan sodný patrí medzi najdôležitejšie lieky, ktoré potrebujú základný zdravotný systém (je na zozname základných liekov Svetovej zdravotníckej organizácie).

Kyselina dusitá a znečistenie ovzdušia

Oxidy dusíka (NOx) sa nachádzajú vo vonkajšom a vnútornom prostredí.

Koncentrácia oxidov dusíka v atmosfére sa za posledných 100 rokov výrazne zvýšila.

Štúdia je potrebná na plánovanie kvality ovzdušia a hodnotenie jeho účinkov na ľudské zdravie a životné prostredie.

Podľa ich pôvodu môžu byť emisné zdroje látok znečisťujúcich ovzdušie klasifikované ako:

• Z vonkajšieho prostredia
a. Antropogénne zdroje
a.1. Priemyselné procesy
a.2. Ľudská činnosť
b. Prírodné zdroje
b.1. Procesy spaľovania biomasy (fosílne palivá) \ t.
b.2. oceány
B.3. pôda
B.4. Procesy spojené so slnečným svetlom

• Vnútorné prostredie
a. Zdroje infiltrované z vonkajšieho prostredia procesmi výmeny vzduchu.
b. Zdroje odvodené zo spaľovacích procesov vo vnútornom prostredí (hlavné).

Hladiny NO2 vo vnútornom prostredí sú vyššie ako hodnoty NO2 vonku. Pomer vnútorného / vonkajšieho (I / E) je väčší ako 1.

Znalosť a kontrola týchto zdrojov emisií vnútorného prostredia je zásadná vzhľadom na čas osobného pobytu v týchto prostrediach (domy, kancelárie, dopravné prostriedky)..

Od konca sedemdesiatych rokov bola kyselina dusitá (HONO) identifikovaná ako kľúčová zložka atmosféry vďaka svojej úlohe priameho zdroja hydroxylových radikálov (OH).

Existuje množstvo známych zdrojov OH v troposfére, avšak OH produkcia HONO je zaujímavá, pretože zdroje, osud a denný cyklus HONO v atmosfére sa začali objasňovať len nedávno..

Kyselina dusitá sa podieľa na ozónovej bilancii troposféry. Heterogénna reakcia oxidu dusnatého (NO) a vody produkuje kyselinu dusitú. Keď sa táto reakcia uskutočňuje na povrchu atmosférických aerosólov, produkt sa ľahko fotodekomponuje na hydroxylové radikály

OH radikály sa podieľajú na tvorbe ozónu (O3) a peroxyacetylnitrátu (PAN), ktoré spôsobujú takzvaný "fotochemický smog" v znečistených oblastiach a prispievajú k oxidácii prchavých organických zlúčenín (VOC), ktoré tvoria sekundárne častice a okysličené plyny.

Kyselina dusitá silne absorbuje slnečné svetlo pri vlnových dĺžkach kratších ako 390 nm, čo vedie k fotolytickej degradácii OH a oxidu dusnatého (NO).

HONO + hν → OH + NO

V noci absencia tohto mechanizmu vedie k akumulácii HONO. Obnovenie fotonýzy HONO po svitaní môže viesť k podstatnej tvorbe OH v dopoludňajších hodinách.

V západných spoločnostiach ľudia trávia takmer 90% svojho času v interiéri, predovšetkým vo svojich domovoch.

Globálny dopyt po úsporách energie spôsobil úspory energie vo vykurovaní a chladení (dobrá izolácia vnútorných priestorov, nízka úroveň infiltrácie vzduchu, energeticky účinné okná), čo viedlo k zvýšeniu úrovne látok znečisťujúcich ovzdušie v takýchto prostrediach..

Vzhľadom na menšie objemy a znížené výmenné pomery vzduchu je doba zdržania látok znečisťujúcich ovzdušie vo vnútornom prostredí oveľa dlhšia v porovnaní s vonkajšou atmosférou.

Zo všetkých zlúčenín prítomných vo vnútornom vzduchu predstavuje HONO dôležitú znečisťujúcu látku v plynnej fáze, ktorá by mohla byť prítomná v pomerne vysokých koncentráciách, čo by malo vplyv na kvalitu ovzdušia a zdravie..

HONUS môže viesť k podráždeniu ľudských dýchacích ciest a dýchacích problémov.

HONO, keď prichádza do styku s určitými zlúčeninami prítomnými na povrchoch vnútorného prostredia (ako napríklad nikotín tabakového dymu), môže tvoriť karcinogénne nitrozamíny.

Vnútorné prostredie honorárneho konzula Slovenskej rep môžu byť vytvorené priamo v priebehu spaľovacieho procesu, tj, horiace sviečky, plynové sporáky a ohrievače, alebo môžu byť tvorené heterogénne hydrolýzou NO2 v rôznych vnútorných povrchoch.

2NO2 + H2O → HONO + HNO3

UV frakcia slnečného žiarenia môže zvýšiť heterogénnu konverziu NO2 na HONO.

Alvarez et al (2014) a Bartolomei et al (2014) ukázali, že HONO vzniká pri heterogénnych reakciách, vyvolaných svetlom NO.2 so spoločnými povrchmi vo vnútornom prostredí, ako je sklo, čistiace prostriedky, farby a laky.

Podobne, svetlom indukované rýchlosti tvorby HONO, pozorované na vnútorných povrchoch, môžu pomôcť vysvetliť vysoké hladiny OH pozorované v interiéri počas dňa..

Honorárneho konzula Slovenskej rep môžu byť dodávané priamo ako primárny kontaminanty a dosiahnuť vysokú úroveň vo vzduchu v interiéri pri spaľovacích procesoch, napríklad v zle vetraných kuchyniach "energetickú účinnosť" domy s plynové sporáky.

Okrem toho môže byť HONO tvorený heterogénnymi reakciami NO2 s vrstvami vody sorbované na niekoľkých vnútorných povrchoch.

Hoci dva zdroje HONO (priame emisie a heterogénne reakcie NO2 Plynná fáza adsorbovanej vrstvy vody v neprítomnosti slnečného svetla) predstavujú významné zdroje vnútorné honorárneho konzula Slovenskej rep, modely, ktoré majú iba tieto dva zdroje systematicky podceňovať hladiny honorárneho konzula Slovenskej rep pozorované jej denné interiéru.

Alvarez et al (2014) uskutočnili výskum heterogénnych reakcií vyvolaných svetlom, NO2 v plynnej fáze s radom bežne používaných domácich chemikálií, vrátane podlahových čistiacich prostriedkov (alkalických čistiacich prostriedkov), čistiacich prostriedkov do kúpeľní (kyslých detergentov), ​​bielej farby na steny a laku.

Fotoexcitačné vlnové dĺžky použité v tejto štúdii sú charakteristické pre slnečné spektrum, ktoré môže ľahko preniknúť do vnútorných priestorov (λ> 340 nm)..

Títo autori zistili, že tieto domáce chemikálie majú dôležitú úlohu v chémii a kvalite vzduchu vo vnútornom prostredí.

Podľa jeho výskumu by fotodisociácia aj malej frakcie HONO na výrobu hydroxylových radikálov mala veľký vplyv na chémiu vnútorného vzduchu..

Podobne Bartolomei et al (2014) študovali heterogénne reakcie NO2 s vybranými vnútornými lakovanými povrchmi, v prítomnosti svetla, a preukázali, že tvorba HONO sa zvyšuje so svetlom a relatívnou vlhkosťou v uvedenom vnútornom prostredí.

Bezpečnosť a riziká

Výstražné upozornenia globálne harmonizovaného systému klasifikácie a označovania chemikálií (SGA) \ t

Globálne harmonizovaný systém klasifikácie a označovania chemikálií (SGA) je medzinárodne dohodnutý systém, ktorý vytvorila Organizácia Spojených národov a ktorý má nahradiť rôzne normy klasifikácie a označovania používané v rôznych krajinách s použitím konzistentných kritérií na celom svete..

Nebezpečenstvo, (a jeho zodpovedajúce kapitole SGA) triedy, klasifikačné normy a označovanie a odporúčania pre dusitan sodný, sú nasledujúce (Európska chemická agentúra, 2017; OSN 2015; PubChem, 2017):

Výstražné upozornenia GHS

H272: Môže zosilniť oheň; Oxidant [Varovanie Oxidujúce kvapaliny; Oxidujúce tuhé látky - kategória 3] (PubChem, 2017).
H301: Toxický pri požití [Nebezpečenstvo Akútna toxicita, orálny - Kategória 3] (PubChem, 2017).
H319: Spôsobuje vážne podráždenie očí [Upozornenie Vážne poškodenie očí / podráždenie očí - Kategória 2A] (PubChem, 2017).
H341: Podozrenie, že spôsobuje genetické defekty [Mutagenita zárodočných buniek - kategória 2] (PubChem, 2017).
H361: Podozrenie z poškodzovania plodnosti alebo plodu [Varovanie Reprodukčná toxicita - Kategória 2] (PubChem, 2017).
H370: Spôsobuje poškodenie orgánov [Nebezpečenstvo Toxicita pre špecifický cieľový orgán, jednorazová expozícia - Kategória 1] (PubChem, 2017).
H373: Spôsobuje poškodenie orgánov pri dlhšej alebo opakovanej expozícii [Varovanie Toxicita pre špecifický cieľový orgán, opakovaná expozícia - Kategória 2] (PubChem, 2017).
H400: Veľmi jedovatý pre vodné organizmy [Výstraha Nebezpečný pre vodné prostredie, akútne nebezpečenstvo - Kategória 1] (PubChem, 2017).
H410: Veľmi jedovatý pre vodné organizmy, s dlhodobými nepriaznivými účinkami [Varovanie Nebezpečný pre vodné prostredie, dlhodobé nebezpečenstvo - Kategória 1] (PubChem, 2017).

Preventívne pokyny
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 a P501 (PubChem, 2017).

referencie

  1. Alvarez, E.G., Sörgel, M., Gligorovski, S., Bassil, S., Bartolomei, V., Coulomb, B., ... & Wortham, H. (2014). Produkcia kyseliny dusitej vyvolanej svetlom (HONO) z heterogénnych reakcií NO 2 na domáce chemikálie. Atmosférické prostredie, 95, 391-399. 
  2. Bartolomei, V., Sörgel, M., Gligorovski, S., Alvarez, E. G., Gandolfo, A., Strekowski, R., ... a Worthamová, H. (2014). Tvorba vnútorné dusitej kyseliny (honorárneho konzula Slovenskej rep) od svetlom-indukovanej reakcie NO2 heterogénne biele steny farbou. Environmentálne vedy a výskumu znečistenia, 21 (15), 9259-9269. 
  3. Benjah-bmm27, (2007). Amyl-nitrite-3D-balls [image] Zdroj: en.wikipedia.org.
  4. Benjah-bmm27, (2009). Chloramphenicol-3D [image] Zdroj: en.wikipedia.org.
  5. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitrite-ester-2D [image] Zdroj: en.wikipedia.org.
  6. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitro-group-2D [image] Zdroj: en.wikipedia.org.
  7. Benjah-bmm27, Pngbot, (2007). Nitrite-ester-2D [image] Zdroj: en.wikipedia.org.
  8. ChemIDplus, (2017). 3D štruktúra 7632-00-0 - dusitan sodný [USP] [image] Zdroj: chem.nlm.nih.gov.
  9. Európskej chemickej agentúry (ECHA). (2017). Zhrnutie klasifikácie a označovania. Harmonizovaná klasifikácia - príloha VI k nariadeniu (ES) č. 1272/2008 (nariadenie CLP). Dusitan sodný. Získané dňa 5. februára 2017 na adrese: echa.europa.eu
  10. Gall, E. T., Griffin, R. J., Steiner, A. L., Dibb, J., Scheuer, E., Gong, L., ... & Flynn, J. (2016). Hodnotenie zdrojov kyseliny dusitej a prepadov v mestskom odtoku. Atmosférické prostredie, 127, 272-282.
  11. Gligorovski, S. (2016). Kyselina dusitá (HONO): Vznikajúca znečisťujúca látka vo vnútorných priestoroch. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 314, 1-5.
  12. JSmol, (2017). Nitrite [image] Zdroj: chemapps.stolaf.edu.
  13. JSmol, (2017). Kyselina dusitá [image] Zdroj: chemapps.stolaf.edu.
  14. Jü, (2013). Amylnitrit vzorca V.1. [image] Zdroj: en.wikipedia.org.
  15. Madruga, D.G., & Patier, R.F. (2006). ÚČASŤ NOx V ATMOSFÉRICKEJ CHÉMII. Elektronický vestník životného prostredia, (2), 90. 
  16. Organizácia spojených národov (2015). Globálne harmonizovaný systém klasifikácie a označovania chemických výrobkov (SGA) Šieste revidované vydanie. New York, Spojené štáty americké: Publikácia Organizácie Spojených národov. Zdroj: unece.org.
  17. Národné centrum pre informácie o biotechnológiách. PubChem Compound Database. (2017). Dusitan. Bethesda, MD, EU: Národná lekárska knižnica. Zdroj: ncbi.nlm.nih.gov.
  18. Národné centrum pre informácie o biotechnológiách. PubChem Compound Database. (2017). Kyselina dusitá. Bethesda, MD, EU: Národná lekárska knižnica. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  19. Národné centrum pre informácie o biotechnológiách. PubChem Compound Database. (2017). Dusitan sodný. Bethesda, MD, EU: Národná lekárska knižnica. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  20. Národná správa oceánov a atmosféry (NOAA). CAMEO Chemikálie. (2017). Chemický informačný list. Dusitany, anorganické, N.O.S. Silver Spring, MD. EÚ; Zdroj: cameochemicals.noaa.gov.
  21. Národná správa oceánov a atmosféry (NOAA). CAMEO Chemikálie. (2017). Dátový list Reactive Group. Dusičnanové a dusitanové zlúčeniny, anorganické. Silver Spring, MD. EÚ; Zdroj: cameochemicals.noaa.gov.
  22. Národná správa oceánov a atmosféry (NOAA). CAMEO Chemikálie. (2017). Dátový list Reactive Group. Nitro, nitroso, nitrátové a dusitanové zlúčeniny, organické. Silver Spring, MD. EÚ; Zdroj: cameochemicals.noaa.gov.
  23. Oelen, W. (2005). Kryštály dusitanu sodného [image] Zdroj: en.wikipedia.org.
  24. PubChem, (2016). Nitrite [image] Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  25. PubChem, (2016). Nitrous Acid [image] Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  26. PubChem, (2016). Nitrit sodný [image] Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  27. Spataro, F., & Ianniello, A. (2014). Zdroje kyseliny dusitej v atmosfére: stav vedy, aktuálne potreby výskumu a vyhliadky do budúcnosti. Journal of Air & Waste Management Association, 64 (11), 1232-1250.
  28. Thiemann, M., Scheibler, E., & Wiegand, K. W. (2000). Kyselina dusičná, kyselina dusitá a oxidy dusíka. V Ullmannovej encyklopédii priemyselnej chémie. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.