Estrutura, propriedades, usos, riscos do nitrato de sódio (NaNO3)

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Sherman Hoover
Estrutura, propriedades, usos, riscos do nitrato de sódio (NaNO3)

O nitrato de sódio é um sólido inorgânico cristalino formado por um íon sódio Na+ e um íon nitrato NO3-. Sua fórmula química é NaNO3. Na natureza é encontrado como o mineral nitratina ou nitratito, que é encontrado em abundância no deserto do Atacama, no Chile, razão pela qual este mineral também é chamado de salitre chileno ou caliche..

O nitrato de sódio é um sólido não combustível, mas pode acelerar a oxidação ou queima de materiais inflamáveis. Por isso é amplamente utilizado em fogos de artifício, explosivos, fósforos, tijolos de carvão e alguns tipos de pesticidas, para matar roedores e outros pequenos mamíferos..

Nitratina ou nitratito, nitrato de sódio NaNO mineral3. John Sobolewski (JSS) [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

A capacidade de promover a combustão ou ignição de outros materiais significa que deve ser manuseado com muito cuidado. Se exposto a chamas ou fogo, pode explodir. Apesar disso, o NaNO3 É utilizado na indústria alimentícia por possuir propriedades conservantes, principalmente para carnes e alguns tipos de queijos..

Porém, sua ingestão em excesso pode causar problemas de saúde, principalmente em gestantes, bebês e crianças. Ao se transformar em nitritos no sistema digestivo, pode causar certas doenças.

Índice do artigo

  • 1 Estrutura química
  • 2 Nomenclatura
  • 3 propriedades
    • 3.1 Estado físico
    • 3.2 Peso molecular
    • 3.3 Ponto de fusão
    • 3.4 Ponto de ebulição
    • 3,5 Densidade
    • 3.6 Solubilidade
    • 3,7 pH
    • 3.8 Outras propriedades
  • 4 Obtendo
    • 4.1 Presença no corpo humano
  • 5 usos
    • 5.1 Na indústria de alimentos
    • 5.2 Em fertilizantes
    • 5.3 Como um promotor ou facilitador da combustão ou explosão
    • 5.4 Para eliminar roedores e outros mamíferos
    • 5.5 Na preparação de outros compostos
    • 5.6 Na extração de metais de resíduos eletrônicos
    • 5.7 Em saúde e pesquisa de exercícios
    • 5,8 Em vários usos
  • 6 riscos
    • 6.1 Perigos de manuseio
    • 6.2 Problemas relacionados à sua ingestão com alimentos ou água
  • 7 nitrato de sódio em alimentos
  • 8 referências

Estrutura química

Célula unitária romboédrica de NaNO3. Fonte: Benjah-bmm27 [domínio público]

O nitrato de sódio é composto por um cátion Na de sódio+ e um ânion nitrato NO3-.

Nitrato de sódio NaNO3. Ccroberts [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

No ânion nitrato, NO3- o nitrogênio N tem uma valência de +5 e o oxigênio uma valência de -2. Por esse motivo, o ânion nitrato tem carga negativa..

Estrutura de Lewis do íon nitrato. Tem5psu [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Ânion NÃO3- tem uma estrutura plana e simétrica, na qual os três oxigênios distribuem a carga negativa igualmente ou uniformemente.

No íon nitrato, a carga negativa é distribuída igualmente entre os três átomos de oxigênio. Benjah-bmm27 [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

-Nitrato de sódio

-Nitrato de sódio

-Salitre de sódio (do inglês salitre de sódio)

-Nitro refrigerante (do inglês nitrato de soda)

-Salitre do Chile

-Nitrato do Chile

-Nitratina

-Nitratito

-Caliche

Propriedades

Cristais romboédricos de nitrato de sódio obtidos de uma solução supersaturada deste. Fonte: Vadim Sedov [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)]

Estado físico

Cristais incolores a brancos sólidos, trigonais ou romboédricos.

Peso molecular

84,995 g / mol

Ponto de fusão

308 ºC

Ponto de ebulição

380 ºC (decompõe-se).

Densidade

2.257 g / cm3 a 20 ºC.

Solubilidade

Solúvel em água: 91,2 g / 100 g de água a 25 ºC ou 1 g em 1,1 mL de água. Ligeiramente solúvel em etanol e metanol.

pH

As soluções de nitrato de sódio são neutras, ou seja, nem ácidas nem básicas, portanto seu pH é 7.

Outras propriedades

É um sólido higroscópico, ou seja, absorve água do meio ambiente.

Nitrato de sódio NaNO3 sólido. Ondřej Mangl [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

A sua dissolução em água faz com que a solução arrefeça, por isso diz-se que este processo de dissolução é endotérmico, ou seja, quando se dissolve absorve o calor do ambiente e por isso a solução arrefece.

Em temperaturas muito baixas, o nitrato de sódio é solúvel em amônia líquida NH3, formando NaNO34NH3 abaixo de -42 ºC.

Nano3 Não é combustível, mas sua presença acelera a combustão de materiais ou compostos que o são. Isso ocorre porque quando aquecido produz oxigênio Odois, entre outros gases.

Obtendo

É obtido principalmente por extração de depósitos minerais ou minas de salitre no Chile (caliche ou nitratito). Para isso, utiliza-se salmoura e, em seguida, realiza-se a cristalização e recristalização para obtenção dos cristais de NaNO.3 mais puro.

Essas minas são encontradas principalmente na América do Sul, no norte do Chile, no deserto do Atacama. Lá está associado ao nitrato de potássio KNO3 e decomposição de matéria orgânica.

Localização do deserto do Atacama no norte do Chile, onde existem depósitos significativos de nitrato de sódio. CIA [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

Também pode ser obtido pela reação de ácido nítrico com carbonato de sódio NadoisCO3 ou com hidróxido de sódio NaOH:

2 HNO3 + N / DdoisCO3 → 2 NaNO3 + COdois↑ + HdoisOU

Presença no organismo humano

O nitrato de sódio pode entrar no corpo humano através dos alimentos e da água potável que o contém..

60-80% do nitrato ingerido vem de frutas e vegetais. Uma segunda fonte são as carnes curadas. É usado pela indústria da carne para prevenir o crescimento de micróbios e reter a cor.

No entanto, uma alta proporção de nitrato presente no corpo humano vem de sua síntese endógena ou devido a processos dentro do corpo..

Formulários

Na industria alimentícia

É usado como conservante em alimentos, como agente de cura para carnes em conserva e como agente de retenção de cor para carnes. Os alimentos que podem contê-lo são bacon, salsichas, presunto e alguns queijos.

Carnes curadas que provavelmente contêm nitrato de sódio. Autor: Falco. Fonte: Pixabay.

Em fertilizantes

O nitrato de sódio é usado em misturas de fertilizantes, para fertilizar o tabaco, algodão e plantações de vegetais.

Trator fertilizando uma plantação. Autor: Franck Barske. Fonte: Pixabay.

Como um promotor ou promotor de combustão ou explosão

Nano3 é usado como oxidante em muitas aplicações. É um sólido rico em oxigênio que facilita o processo de ignição pela produção de Odois.

A presença de NaNO3 faz com que os materiais não exijam oxigênio de fontes externas para entrar em ignição, pois fornece O suficientedois quanto às reações exotérmicas autossustentáveis ​​(geração de calor) que ocorrem durante a ignição ou explosão.

Há muito tempo é usado como o principal oxidante em materiais pirotécnicos (fogos de artifício), como um componente oxidante em explosivos e agentes de detonação ou explosão, e como um propelente.

Fogos de artifício. Em sua composição encontra-se nitrato de sódio NaNO3. Autor: WearingPlaid. Fonte: Pixabay.

Também é utilizado para melhorar a combustão de tijolos de carvão vegetal (briquetes), para favorecer a iluminação em fósforos e até mesmo para melhorar as propriedades combustíveis do fumo..

Para eliminar roedores e outros mamíferos

É usado para um tipo especial de pesticida. As composições que o contêm são fumigantes pirotécnicos que são colocados e incendiados em tocas, liberando doses letais de gases tóxicos.

Por isso, é utilizado no controle de diversos roedores, marmotas, coiotes e gambás, em campos abertos, prados, áreas não cultivadas, gramados e campos de golfe..

Na preparação de outros compostos

Usado na fabricação de ácido nítrico HNO3, nitrito de sódio NaNOdois, e também atua como um catalisador na preparação de ácido sulfúrico HdoisSW4.

É utilizado na fabricação de óxido nitroso NdoisOu e como um agente oxidante na fabricação de compostos farmacêuticos.

Na extração de metais de lixo eletrônico

Certos pesquisadores descobriram que o NaNO3 facilita a extração não poluente de metais contidos em resíduos de equipamentos eletrônicos (telefones celulares, tablets, computadores, etc.).

Metais úteis que podem ser extraídos dos componentes desses equipamentos eletrônicos são Níquel Ni, Cobalto Co, Manganês Mn, Zinco Zn, Cobre Cu e Alumínio Al.

A extração é realizada usando apenas uma solução de NaNO3 e um polímero. E um rendimento de 60% é alcançado.

Dessa forma, o lixo eletrônico pode ser reciclado, contribuindo para a minimização do desperdício e a recuperação estável dos recursos..

Na pesquisa de saúde e exercícios

De acordo com alguns estudos, a ingestão de suplementos de NaNO3 ou alimentos que o contenham naturalmente têm efeitos positivos na saúde. Alguns dos alimentos ricos em nitratos são beterraba, espinafre e rúcula.

Os efeitos incluem a melhoria do sistema cardiovascular, redução da pressão arterial, melhora do fluxo sanguíneo e aumento da quantidade de oxigênio nos tecidos que estão se exercitando fisicamente..

Isso indica que o uso de NaNO pode ser considerado.3 como medicamento de baixo custo na prevenção e tratamento de pacientes com problemas de pressão arterial.

Além disso, pode servir como um auxílio eficaz e natural para aumentar a força muscular em atletas.

Em vários usos

Cartaz publicitário do século XX, incitando a fertilizar o solo com nitrato do Chile. David Perez [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

É utilizado como oxidante e fundente na fabricação de vidros e esmaltes cerâmicos. Também é usado em cimentos especiais.

Atua como agente químico na recuperação de estanho de sucata, na coagulação do látex, na indústria nuclear e no controle da corrosão em sistemas aquosos..

Riscos

Perigos de manuseio

Tem a propriedade de acelerar a combustão de materiais inflamáveis. Se você estiver envolvido em um incêndio, pode ocorrer uma explosão.

Quando exposto ao calor ou fogo por períodos prolongados, pode explodir, produzindo óxidos de nitrogênio tóxicos..

Problemas relacionados à ingestão de alimentos ou água

O nitrato quando ingerido pode se transformar em nitrito na boca, no estômago e nos intestinos..

O nitrito, ao reagir com as aminas presentes em alguns alimentos, pode se tornar nitrosaminas em um ambiente ácido, como no estômago. Nitrosaminas são cancerígenas.

No entanto, isso não ocorre quando frutas e vegetais que contêm nitratos são consumidos naturalmente..

De acordo com alguns estudos, a presença de níveis elevados de nitrato pode produzir um distúrbio sangüíneo que faz com que o oxigênio não seja liberado de forma eficaz nos tecidos..

Isso pode ocorrer em bebês cujo leite em pó é feito de água de poço que contém nitratos..

Também foi observado que níveis elevados de nitrato podem causar problemas na gestação dos bebês, causando abortos espontâneos, partos prematuros ou defeitos no tubo neural do feto..

Recentemente, foi descoberto que o nitrato de sódio pode representar um risco para o desenvolvimento do sistema músculo-esquelético e que a comunicação nervo-músculo é afetada em humanos.

Nitrato de sódio em alimentos

O nitrato de sódio é encontrado como aditivo no bacon e outros produtos à base de carne. Fonte: cookbookman17 via Flickr (https://www.flickr.com/photos/[email protegido] / 6175755733)

O nitrato de sódio é sinônimo de carnes, pois junto com o nitrito, são adicionados para preservá-las e melhorar sua aparência e sabores. Por sua causa, o consumo excessivo de carnes (cachorros-quentes, bacon, presuntos, peixes defumados, etc.) tem estado envolvido na ligação perturbadora dos cânceres em todo o sistema digestivo.

Embora a relação entre as carnes tratadas com sais de nitrato-nitrito e o câncer não seja absoluta, recomenda-se moderar sua ingestão.

Por outro lado, os vegetais (cenoura, beterraba, rabanete, alface, espinafre, etc.) são ricos em NaNO3 uma vez que o absorveram dos solos de cultivo devido à sua ação fertilizante. A ingestão dessas hortaliças, ao contrário dos derivados da carne, não está ligada às doenças citadas..

Isso se deve a dois motivos: a diferença nos níveis de proteína desses alimentos e a maneira como são cozidos. Quando as carnes são fritas ou aquecidas ao fogo, a reação entre nitratos-nitritos com certos grupos de aminoácidos é promovida, para assim produzir nitrosoaminas: os verdadeiros carcinógenos.

O teor de vitamina C, fibras e polifenóis nos vegetais reduz a formação dessas nitrosoaminas. É por isso que NaNO3 sozinho não é uma ameaça à comida.

Referências

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  8. Clements, W.T. et al. (2014). Ingestão de nitrato: uma revisão dos efeitos sobre a saúde e o desempenho físico. Nutrients 2014, 6, 5224-5264. Recuperado de mdpi.com.

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