Dusitan draselný (KNO2) Vlastnosti, použitia a nebezpečenstvá



dusitan draselný Je to kryštalická pevná látka žltastej bielej farby. Jeho chemický vzorec je KNO2 a obr Má iónovú väzbu medzi draslíkom a jedným z dusitanových kyslíkov. Dusitany sú vo všeobecnosti prítomné prirodzene v pôdach, vode, živočíšnych a rastlinných tkanivách av hnojivách.

Dusičnan draselný prvýkrát získal švédsky chemik Carl Wilhelm Scheele, keď pracoval v laboratóriu svojej lekárne v obci Köpin. Vyhrial dusičnan draselný na červeno horúcu pol hodiny, kým nedostal to, čo rozpoznal ako novú soľ.

Tieto dve soli, dusičnany a dusitany, charakterizoval francúzsky chemik Eugène-Melchior Péligot a reakcia vznikla ako:

Tento proces sa dodnes používa na jeho výrobu. Dusitan draselný sa získa redukciou dusičnanu draselného. Výroba dusitanov sa uskutočňuje absorpciou oxidov dusíka v roztokoch hydroxidu draselného alebo uhličitanu draselného.

V dôsledku vysokých nákladov na tieto zásady sa však neuskutočňuje vo veľkom meradle, okrem toho, že vysoká rozpustnosť dusitanu draselného vo vode sťažuje jeho regeneráciu. (Dusitan draselný, s.f.)

index

  • 1 Fyzikálne a chemické vlastnosti
  • 2 Reaktivita a nebezpečenstvá
    • 2.1 Možné explózie
    • 2.2 Nebezpečenstvo pre pokožku
    • 2.3 Nebezpečenstvo dýchania
    • 2.4 Kardiovaskulárne stavy
    • 2.5 Iné
  • 3 Manipulácia a skladovanie
  • 4 Lekárske použitie
  • 5 Iné použitia
  • 6 Biochémia
  • 7 Referencie

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Dusitan draselný je pri izbovej teplote kryštalická pevná látka, žltkastobiela. Jej molekulová hmotnosť je 85,1 g / mol a jej hustota je 1,915 g / ml.

Má bod topenia 441 stupňov Celzia a začína sa rozkladať pri 350 ° C. Jeho bod varu je 537 stupňov Celzia, v ktorom exploduje.

Dusitan draselný je vysoko rozpustný vo vode. Môže sa rozpustiť 281 g v 100 ml vody pri 0 ° C, 413 gv 100 ml vody pri 100 ° C..

Jeho rozpustnosť pri teplote miestnosti je 312 g v 100 ml vody. Je tiež veľmi dobre rozpustný v amoniaku a rozpustný v horúcom alkohole.

Reaktivita a nebezpečenstvá

Možné explózie

Dusitan draselný je silným oxidačným činidlom, ktoré môže urýchliť spaľovanie iných, keď sa vyskytuje požiar. Pri styku s fosforom, chloridom cínatým alebo inými silnými redukčnými činidlami môže explozívne reagovať.

Kontaminácia amóniovými zlúčeninami môže spôsobiť spontánny rozklad. Výsledné teplo môže zapáliť horľavý materiál, ktorý je prítomný.

Reaguje s kyselinami za vzniku toxických plynov oxidu dusičitého. Pri zmiešaní s kvapalným amoniakom vytvára dusitan draselný, ktorý je veľmi reaktívny a výbušný. Pri tavení s amónnymi soľami dochádza k prudkému výbuchu.

Pri zmiešaní s kyanidom draselným môže spôsobiť výbuch. Keď sa do roztaveného dusičnanu draselného pridajú malé množstvá síranu amónneho, dôjde k silnej reakcii sprevádzanej plameňom (dusitan draselný, 2016).

Nebezpečný pre pokožku

Dusičnan draselný je mimoriadne nebezpečný v prípade kontaktu s pokožkou, očami, požitím alebo vdýchnutím. Závažnosť škody bude závisieť od trvania kontaktu.

Kontakt s pokožkou môže spôsobiť podráždenie, zápal a oder. (bezpečnostný list materiálu dusičnan draselný, 2013).

Nebezpečenstvo dýchania

Dusičnan draselný môže ovplyvniť dýchanie. Vdýchnutie prachu môže dráždiť hrdlo, nos a pľúca a spôsobiť kašeľ s hlienom.

Vyššie expozície môžu spôsobiť pľúcny edém, ktorý môže viesť k smrti (Pohanish, 2012).

Kardiovaskulárne stavy

Vysoká hladina dusičnanu draselného môže ovplyvniť cievny systém a ovplyvniť schopnosť krvi prenášať kyslík (methemoglobinémiu) spôsobujúcu bolesti hlavy, slabosť, závraty a modré sfarbenie kože a slizníc známych ako cyanóza..

Vyššie dávky môžu spôsobiť problémy s dýchaním, kolaps a dokonca smrť (Food Additives in Europe 2000, 2002).

ostatné

Dlhší kontakt môže spôsobiť popraskanú pokožku, suchosť a dermatitídu. To môže spôsobiť podráždenie pľúc, ktoré môžu viesť k bronchitíde. Existujú aj dôkazy, že dusitan draselný môže poškodiť vyvíjajúce sa plody.

Toxicita dusičnanu draselného je 235 mg na kg telesnej hmotnosti (kráľovská spoločnosť chémie, 2015) a štúdie na potkanoch ukázali, že v dávkach nižších ako 10 mg KNO2 na kilogram spotrebovaných za deň nie sú žiadne účinky (H.P. Til, 1988)..

Manipulácia a skladovanie

Dusitan draselný sa zvyčajne skladuje s inými oxidačnými činidlami a je oddelený od horľavých alebo horľavých látok, redukčných činidiel, kyselín, kyanidov, amóniových zlúčenín, amidov a iných dusíkatých solí na suchom, teplom, dobre vetranom mieste..

Nesmie sa prehltnúť ani vdýchnuť. V prípade nedostatočného vetrania by sa malo použiť vhodné dýchacie zariadenie, napríklad maska ​​s filtrom proti plynom a parám. Zabráňte kontaktu s pokožkou a očami.

V prípade požitia okamžite vyhľadajte lekársku pomoc. Pre tieto prípady sa odporúča ukázať fľašu s liekom alebo etiketu výrobku.

Pri manipulácii by ste mali vždy používať laboratórny plášť, ochranné okuliare a latexové rukavice, aby ste predišli nehodám. (bezpečnostný list materiálu dusičnan draselný, 2013)

Lekárske použitie

Lekársky záujem anorganických dusitanov začal boom, keď sa pozorovala jeho účinnosť pri liečbe angín. Predtým bolo liečenie uvedeného zla vykonané venesekciou.

S chybným presvedčením, že bolesť bola spôsobená vysokým krvným tlakom, boli žily vyrezané a pacientovi bolo umožnené krvácať. Netreba dodávať, že uvedené liečenie bolo nepohodlné.

Bolo to okolo šesťdesiatych rokov, kedy sa Thomas Lauder Brunton, MD, rozhodol vyskúšať inhaláciu amylnitritu u pacientov s angínou pectoris, zlúčeninou, ktorá bola nedávno syntetizovaná jedným z jeho kolegov a ukázala, že krvný tlak bol znížený. u zvierat.

Výsledky u ich pacientov boli plodné. Bolesť spojená s týmto ochorením prudko klesla a účinok trval niekoľko minút, takže pacient mal dostatok času na zotavenie a odpočinok.

Po dlhú dobu bol amylnitritom liečba zvolená pre angínu pectoris, ale kvôli jej prchavosti bola nahradená soľami, ako je dusitan draselný, ktorý mal rovnaký účinok (Butler & Feelisch, 2008)..

U zdravých ľudských dobrovoľníkov sa pozoroval účinok dusitanu draselného na nervový systém, miechu, mozog, pulz, krvný tlak a dýchanie, ako aj jeho variabilita u rôznych jedincov..

Najdôležitejšie pozorovanie bolo, že aj pri malých dávkach približne 30 mg, podávaných perorálne, pôvodne spôsobuje zvýšenie krvného tlaku; nasledoval mierny pokles. Pri vyšších dávkach sa vyskytla výrazná hypotenzia.

Tiež pozorovali, že dusitan draselný, bez ohľadu na to, ako bol podávaný, mal výrazný vplyv na vzhľad krvi a kapacitu prenosu kyslíka..

Porovnali biologický účinok dusitanu draselného s účinkom amyl a etylnitritov a dospeli k záveru, že podobnosť účinku závisí od premeny organických dusitanov na kyselinu dusitú..

Za hypoxických podmienok môže dusitan uvoľňovať oxid dusnatý, čo spôsobuje silnú vazodilatáciu. Bolo opísaných niekoľko mechanizmov na konverziu dusitanu na NO, vrátane enzymatickej redukcie pomocou xantín oxidoreduktázy, nitrit reduktázy a NO syntázy (NOS), ako aj neenzymatických dismutačných reakcií. (Albert L. Lehninger, 2005).

Vo všeobecnosti sa vo farmakológii na liečbu pacientov s hypertenziou používajú draselné soli namiesto sodných solí.

Iné použitia

Medzi iné použitia, ktoré sa používajú na dusičnan draselný, ako aj na dusičnan sodný, je konzervovanie potravín, najmä konzerv, ako je slanina a chorizo. Dusitan sodný a draslík sa používajú ako antimikrobiálne konzervačné látky, ktoré zabraňujú degradácii takýchto potravín baktériami.

Podrobný mechanizmus týchto chemických zlúčenín ide od inhibície rastu baktérií až po inhibíciu špecifických enzýmov.

Dusitan sodný sa používa na vytvrdzovanie mäsa nielen preto, že zabraňuje rastu baktérií, ale aj preto, že je oxidačným činidlom; V reakcii s myoglobínom mäsa dáva výrobku požadovanú ružovo-červenú "ružovú" farbu.

Toto použitie dusitanov siaha do stredoveku a v Spojených štátoch sa formálne používa od roku 1925. Vzhľadom na relatívne vysokú toxicitu dusitanov je koncentrácia dusitanov v mäsových výrobkoch 200 ppm, čo je maximálna povolená koncentrácia..

Na týchto úrovniach 80 až 90% dusitanov v priemernej strave Spojených štátov nepochádza z vyliečených mäsových výrobkov, ale z prirodzenej produkcie dusitanov z príjmu dusičnanov rastlinného pôvodu..

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

Úloha dusitanov (a do určitej miery dusičnanov) pri prevencii botulizmu prostredníctvom prevencie klíčenia endospor C. botulinum však zabránila úplnému odstráneniu dusitanov z konzervovaného mäsa v USA. UU.

Mäso nemožno považovať za vyliečené bez pridania dusitanov. Považujú sa za nenahraditeľné pri prevencii otravy botulinum konzumácie sušených salám, ako je klobása alebo saláma, ktoré zabraňujú klíčeniu spór.

U myší môžu potraviny bohaté na dusitany spolu s nenasýtenými tukmi zabrániť hypertenzii, čo je vysvetlením zjavného zdravotného účinku stredomorskej stravy (Nathan S. Bryan, 2011).

Iné použitia dusitanu draselného sa používajú pri výrobe solí na prenos tepla, inhibítorov korózie a antivegetatívnych činidiel, ako reagentov na redukčné oxidové reakcie, ako prísady vo farbách a náteroch a na úpravu vody (draslík). Nitrity, sf).

biochémie

Orálne podávané dusičnany a dusitany sa absorbujú a prenášajú do krvi v hornej časti gastrointestinálneho traktu. Potraviny bohaté na pektín môžu oddialiť absorpciu, ktorá sa môže vyskytnúť nižšie v čreve, s možným zvýšeným rizikom mikrobiálnej transformácie dusičnanov na dusitany..

Bez ohľadu na spôsob expozície sa dusičnany a dusitany rýchlo prenesú do krvi. Nitrity sa postupne oxidujú na dusičnany, ktoré sa ľahko distribuujú vo väčšine telesných tekutín (moč, sliny, žalúdočná šťava, pot, ileostomická tekutina). Dusičnany sa v tele neakumulujú.

Hlavným mechanizmom toxicity dusitanov je oxidácia železného železa (Fe2 +) v deoxyhemoglobíne na stav železitej valencie (Fe3 +), ktorý produkuje methemoglobín. Methemoglobín nemôže viazať ani transportovať reverzibilne cirkulujúci kyslík.

V závislosti od percenta celkového methemoglobínu v oxidovanej forme je klinickým obrazom nedostatok kyslíka s cyanózou, srdcovými arytmiami a zlyhaním cirkulácie a progresívnymi účinkami na centrálny nervový systém (CNS). Účinky na CNS sa môžu pohybovať od miernych závratov a letargie až po kómu a záchvaty (dusitan draselný, s.f.)..

Hlavný záujem o možné dlhodobé účinky vystavenia dusičnanom a dusitanom súvisí s tvorbou dusíkatých zlúčenín, z ktorých mnohé sú karcinogénne..

K tejto tvorbe môže dôjsť všade tam, kde sú prítomné dusitany a nitrozovateľné zlúčeniny, ale uprednostňujú sa kyslé podmienky alebo prítomnosť niektorých baktérií..

Gastrointestinálny trakt a najmä žalúdok sú považované za hlavné miesto tvorby, ale nitrozačné reakcie môžu prebiehať aj v infikovanom močovom mechúre

Močové a fekálne vylučovanie dusitanov je veľmi nízke, pretože väčšina dusitanov, ktoré vstupujú do krvného obehu alebo prechádzajú gastrointestinálnym traktom (GI), sa rýchlo stáva dusičnanom, viazaným na obsah GI alebo zníženou enterickými baktériami..

Rýchly pokles koncentrácií dusitanov v krvi sa pripisuje reaktivite dusitanov s hemoglobínom a inými endogénnymi zlúčeninami, čo je hypotéza založená na zvýšení koncentrácie dusičnanov po intravenóznom podaní dusitanov u potkanov..

referencie

  1. Albert L. Lehninger, D. L. (2005). Lehningerove zásady biochémie. W. H. Freeman.
  2. Butler, A., & Feelisch, M. (2008). Terapeutické použitia anorganických dusitanov a dusičnanov. Journal of American Heart Association, 2151-2159. Extrahované z circ.ahajournals.org.
  3. Potravinárske prídavné látky v Európe 2000. (2002). copenaghen: topic nord.
  4. H. P. Til, H. F. (1988). Hodnotenie orálnej toxicity dusitanu draselného v 13-týždňovej štúdii o pitnej vode u potkanov. Food and Chemical Toxicology, zväzok 26, vydanie 10, 851-859. sciencedirect.com.
  5. bezpečnostný list materiálu dusičnan draselný. (2013, 21. máj). Získané z vedeckého laboratória: sciencelab.com.
  6. Nathan S. Bryan, J. L. (2011). Dusitany a dusičnany v ľudskom zdraví a chorobe. ľudskej tlače.
  7. Pohanish, R. P. (2012). Sittig's Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens, zväzok 1, šieste vydanie. Elsevier.
  8. dusitan draselný. (2016). Získané z chemikálií cameo: chemical.noaa.gov.
  9. Dusitan draselný. (N. D.). Získané z databázy Pub Chemistry: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. kráľovskej spoločnosti chémie. (2015). dusitan draselný. Zdroj: chem spider: chemspider.com.