Какие свойства проявляет nano3

Нитрат натрия, характеристика, свойства и применение.

Нитрат натрия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу NaNO3.

Краткая характеристика нитрата натрия

Физические свойства нитрата натрия

Химические свойства нитрата натрия

Химические реакции нитрата натрия

Применение и использование нитрата натрия

Краткая характеристика нитрата натрия:

Нитрат натрия – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула нитрата натрия NaNO3.

Нитрат натрия – неорганическое химическое соединение, соль азотной кислоты и натрия.

Хорошо растворяется в воде, жидком аммиаке, перекиси водорода. Плохо растворим в этаноле, метаноле. Не растворим в ацетоне.

Гигроскопичен. Кристаллогидратов не образует.

Негорюч. Пожароопасен. Нитрат натрия является окислителем, способным в смеси с горючими дисперсными материалами образовывать взрывопожароопасные смеси, способные гореть без доступа воздуха. Способствует самовозгоранию горючих материалов.

Нитрат натрия токсичен, по степени воздействия на организм человека относится к умеренно опасным веществам (3-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007).

Наиболее крупные месторождения природного нитрата натрия находятся в Чили и Перу.

В пищевой промышленности нитрат натрия зарегистрирован как пищевая добавка Е251 и используется как консервант и фиксатор окраски. В некоторых странах нитрат натрия запрещен как пищевая добавка.

Физические свойства нитрата натрия:

Химические свойства нитрата натрия. Химические реакции нитрата натрия:

Химические свойства нитрата натрия аналогичны свойствам нитратов других металлов.

Применение и использование нитрата натрия:

Нитрат натрия используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– в сельском хозяйстве в качестве азотного удобрения;

– в пищевой промышленности зарегистрирован как пищевая добавка Е251 и используется как консервант и фиксатор окраски. В виде пищевой добавки Е251 действует как антибактериальное средство;

– в теплоаккумулирующих составах;

– в химической промышленности для производства солей натрия;

– как компонент жидких солевых хладагентов, закалочных ванн в металлообрабатывающей промышленности;

– в стекольной промышленности для производстве стекла.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

карта сайта

нитрат натрия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие нитрата натрия 
реакции

Коэффициент востребованности
1 429

Введение

Вряд ли кто-нибудь из вас ничего не слышал о нитрате натрия. Его название нередко упоминается еще в школе, не то что в промышленности. Но только название! А что еще известно про натриевую селитру? Вот о чем мы поговорим в сегодняшней статье.

Определение

Нитрат натрия (формула NaNO3) является натриевой солью азотной кислоты. Его могут называть “натрием азотнокислым” или “натриевой/натронной/чилийской селитрой”.

Свойства

Натрий азотнокислый представлен бесцветными длинными кристаллами, имеющими ромбоэдрическую или тригональную кристаллическую решетку. На вкус они являются очень солеными. В разных веществах растворяются по-разному, но лучше всего нитрат натрия “тает” в воде. При температуре 380оС данное соединение разлагается на азотистокислый натрий и кислород. Реакция выглядит так: 2NaNO3 => 2NaNO2 + O2. Также нитрат натрия может вступать в реакции обмена, вторым реагентом которых являются соли щелочных металлов. Одним из продуктов при этом всегда будет нитрат с растворимостью, значение которой будет гораздо ниже, чем у обсуждаемого сейчас вещества. Например, при взаимодействии натриевой селитры с хлоридом калия образуется нитрат калия и поваренная соль (хлорид натрия). В расплаве обсуждаемый нитрат проявляет сильные окислительные, а в растворе – восстановительные свойства. При его разложении выделяется кислород, и благодаря этому данное соединение может вступать в реакцию с неметаллами.

Получение

Данный нитрат можно получить несколькими способами:

Реакция азотной кислоты с металлом или оксидом натрия 

При добавлении в азотную кислоту чистого натрия происходит реакция нейтрализации. Продуктами ее станут искомое вещество, вода, а также газообразные азот и его оксиды (I, II). Если к этой же кислоте добавить оксид натрия, то в результате получатся обсуждаемое сейчас соединение и вода.

Реакция азотной кислоты с кислыми солями или гидроксидом натрия

Если к HNO3 добавить кислую соль натрия (например, его гидрокарбонат), то образуются искомое вещество, вода и углекислый газ, который быстро улетучивается. Если же вторым реагентом станет гидроксид натрия, то, как в случае с его оксидом и азотной кислотой, получаются только нитрат натрия и H2O.

Реакция аммиачной селитры с кислыми солями или гидроксидом натрия

Азотную кислоту может с успехом заменить нитрат аммония. Во время его взаимодействия с гидроксидом натрия образуются искомое вещество, вода и газообразный аммиак, а при реакции с гидрокарбонатом натрия продуктами станут эти соединения и углекислый газ.

Реакция поваренной соли с нитратом серебра

В этом случае происходит реакция обмена, продуктами которой являются нитрат натрия и хлорид серебра.

Применение

Данное вещество используется в качестве ценного азотного удобрения. Без нитрата натрия не обходятся пиротехническая, пищевая, стекольная и металлообрабатывающая отрасли промышленности. Натриевая селитра добывается из природных залежей несколькими способами:

– выщелачивание данного вещества с помощью горячей воды и кристаллизации;

– абсорбция окислов азота с использованием раствора пищевой соды;

– реакция обмена, в которой участвуют сульфат/хлорид/карбонат натрия и кальциевая/аммиачная селитра.

Заключение

Вот какую важную роль играет азотнокислый натрий. Есть еще и другие вещества, без которых не обходится человек, но о них поговорим в другой раз.

Натрия нитрат (натриевая селитра, чилийская селитра) NaNO3, бесцветные кристаллы; до 276°С устойчива a-модификация гексагональной сингонии (а = 0,50696 нм, b= 1,6829 нм, пространственная группа Р3с), при 276-306,6°С -¬¬ разупорядоченная Р-модификация. Основные физические свойства приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Физические свойства нитрата натрия

Температура плавления	306,6 °С
Температура разложения	380
Плотность(при 20)	2,26 г/см3
Молекулярная маса	84,99а.е.м.
Динамическая вязкость	2,86мП(при 317) 2,01мПЧс (при 387) 1,52мПЧс (при 457)
Поверхностное натяжение	119мН/м(при 320) 117мН/м(при 350) 114мН/м(при 400)
Стандартная энтальпия образования(298К)	-466,7кДж/моль
Стандартная энергия Гиббса образования(298К)	-365,9кДж/моль
Стандартная энтропия образования(298К)	116кДж/мольЧК
Стандартная мольная теплоемкость(298К)	93,05Дж/моль
Энтальпия плавления	16кДж/моль
Летальная доза(ЛД50)	3500мг/кг
Растворимость в воде(г/100г)	72,7(0) 87,6(20) 124,7(60) 176,0(100)
Стандартная энтальпия растворения для безконечно разбавленного водного раствора	20,59кДж/моль

Стандартная энтальпия растворения для безконечно разбавленного водного раствора 20,59кДж/моль

Выше 380°С начинает разлагаться до NaNO2 и О2, конечные продукты разложения – Na2О, NO, NO2, О2, в небольшом количестве – N2.

При нагревании до 380°С разлагается с выделением кислорода и нитрита натрия. Может вступать в реакции обмена с солями щелочных металлов, стоящих в ряду активности металлов до натрия. Проявляет сильные окислительные свойства в твердом агрегатном состоянии и в расплавах. В растворах проявляет более восстановительные, нежели окислительные свойства. В процессе разложения выделяет кислород. вследствие чего может взаимодействовать с неметаллами. Реакция с серой проходит с большим выделением света и тепла, таким что стеклянный сосуд, в котором проводится опыт, может лопнуть или расплавиться. Его окислительные свойства близки к свойствам нитрата калия

В природе натрия нитрат встречается в виде минерала чилийской селитры (нитронатрит).

Получают натрия нитрат поглощением нитрозных газов (смесь NO и NO2) раствором Na2СО3 или NaOH либо обменным взаимодействием Ca(NO3) 2 с Na2SO4, а также из природных залежей методами противоточной кристаллизации и выщелачивания.

Применение нитрата натрия

Применяют как удобрение, в производстве солей Na и нитритов, как компонент закалочных ванн в металлообрабатывающей промышленности, теплоаккумулирующих составов, окислитель в ВВ, в ракетных топливах, пиротехнических составах, в производстве стекла, как компонент жидких солевых хладагентов (селитряной смеси), консервант пищевых продуктов.

Нитрат натрия широко используется в медицине, как сосудорасширяющее средство, бронхолитическое, он снимает спазмы кишечника, используется как слабительное и как антидот при отравлении цианидами.

В пищевой промышленности нитрат натрия широко используется для окраски и как консервант, и обозначен как пищевая добавка Е251.

В виде пищевой добавки, Е251 действует как антибактериальное средство, препятствующее росту Clostridium botulinum – возбудителя ботулизма, тяжелой пищевой интоксикации вызываемой ботулинистическим токсином и приводящего к поражению нервной системы.

В то же время нитрат натрия считается ядовитым токсичным веществом, особенно для млекопитающих. При дозировке 180 миллиграмм на килограмм веса погибает более 50% крыс.

При исследованиях Е251 было установлено, что при нагреве свыше 120°C он образует канцерогены и тяжелые металлы. Следовательно, при употреблении продуктов питания с содержанием нитрата натрия, подвергшимся тепловой обработке, возникает потенциальная вероятность возникновения раковых изменений в организме.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) называет допустимой суточной дозой 3,7 мг нитратов на 1 кг массы тела. Имеются в виду именно азотная часть соли: 250 мг нитратов, безопасных для условного едока массой в 70 кг, эквивалентны, например, 350 мг нитрата натрия. В разных странах представления о допустимой дозе нитратов отличается: в Германии это 50-100 мг в сутки, в США – 400?500 мг, в большинстве стран СНГ – 300-320 мг.

Главной причиной связанных с нитратами физиологических проблем являются метаболиты нитратов – нитриты. Нитриты, взаимодействуя с гемоглобином, образуют метгемоглобин, который не способен переносить кислород, что приводит к кислородному голоданию.

Метгемоглобин содержится в крови человека и в обычном состоянии – около 2% метгемоглобина. Симптомы острого отравления возникают при повышении содержания метгемоглобина до 30%, при 50% метгемоглобина может наступить смерть.

Нитраты превращаются в нитриты благодаря деятельности микроорганизмов, преимущественно обитающих в толстом кишечнике.

Кроме участия в образовании метгемоглобина, нитриты опасны тем, что в желудочно-кишечном тракте человека могут соединяться с аминами и амидами любых белковых продуктов и образовывать канцерогенные нитрозамины и нитрозамиды.

Симптомы отравления: боль в животе, посинение губ или ногтей, посинение кожи, судороги, диарея, головокружение, головная боль, затрудненное дыхание[1].

Воздух – это смесь различных газов (% по объему): азот – 78,03; кислород – 20,95; озон и другие инертные газы: аргон, гелий, неон, криптон, ксенон, радон – 0,94; углекислый газ – 0,03; водяной пар – 0,05. Содержание углекислого газа в атмосферном воздухе принимается равным (% по объему): в сельской местности – 0,03, в городах – 0,04-0,07. Содержание водяных паров в воздухе зависит от его температуры. Озон присутствует в лесном, горном и морском воздухе. Наружный воздух загрязняется отходящими от промышленных предприятий вредными для здоровья человека газами и пылью. Плотность воздуха, а также его динамическая и кинематическая вязкости, зависит от температуры (таблицы 1.2 и 1.3 соответственно) [2].

Таблица 1.2 – Плотность воздуха при нормальном атмосферном давлении 101,325 кПа (1 атм) и различной температуре

Таблица 1.3 – Динамическая и кинематическая вязкость воздуха при нормальном атмосферном давлении и различной температуре воздуха

Таблица 1.4 – Основные физические своства воздуха при различной температуре

Натриевая селитра

ГОСТ 4168-79

NaNO3

Нитрат натрия (нитронатрит, азотнокислый натрий, натриевая селитра, чилийская селитра, натронная селитра) — натриевая сольазотной кислоты с формулой NaNO3. Бесцветные прозрачные кристаллы с ромбоэдрической или тригональной кристаллической решеткой без запаха. Вкус — резкий солёный. Применяется очень широко и является незаменимым в промышленности соединением.

Селитра натриевая представляет собой прозрачные белые кристаллы, имеющие желтоватый или сероватый оттенок.

Физические свойства

Молекулярная масса — 85. Это бесцветные длинные кристаллы, плотностью 2,257 г/см3. tпл 308 °C, при t выше 380 °С разлагается.

Растворимость (г в 100 г) в:

• воде — 72,7 (0°С), 87,6 (20°С), 91,6 (25 °С), 114,1 (50 °C), 124,7 (60°С), 176,0 (100°С)

• жидком аммиаке — 127 (25 °С)

• гидразине — 100 (25 °С)

• этаноле — 0,036 (25 °С)

• метаноле — 0,41 (25 °С)

• пиридине — 0,35 (25 °С).

Натриевая селитра обладает высокой гигроскопичностью, что затрудняет использование этого вещества в пиротехнике.

Химические свойства

При нагревании более 380°С разлагается с выделением кислорода и нитрита натрия:

Может вступать в реакции обмена с солями щелочных металлов. Благодаря меньшей, по сравнению с нитратом натрия, растворимости образующихся нитратов, равновесие указанных реакций смещено вправо:

Проявляет сильные окислительные свойства в твердом агрегатном состоянии и в расплавах.[источник не указан 2180 дней].

В процессе разложения выделяет кислород, вследствие чего может взаимодействовать с неметаллами:

Реакция с серой проходит с большим выделением света и тепла, таким, что стеклянный сосуд, в котором проводится опыт, может лопнуть или расплавиться.

Его окислительные свойства близки к свойствам нитрата калия, поэтому он может использоваться аналогично в некоторых направлениях, например в пиротехнике.

Нитронатрит – (химическая формула – NaNO3) природный минерал нитрата натрия, имеет тригональную сингонию. В основном бесцветный, прозрачный со стеклянным блеском, но при наличии в структуре примесей – может быть от терракотового до желтого и серого цвета. Растворяется в воде. На вкус – горьковато-соленный, резкий. В естественной среде может быть в виде натеков, налетов, реже сталактитов. При повышении влажности воздуха свыше 80% – слеживается. Нитрат натрия плавится при температуре 308 °C. На 380 °C начинается процесс разложения, в ходе которого начинает выделяться кислород. Азотнокислый натрий обладает свойствами сильного окислителя. Является побочным продуктом производства азотной кислоты из аммиака.

Нитрат натрия синтезируется в искусственных условиях лабораторий. Сначала добывают карбид кальция из реакции прокаливания смеси угля с известью. Карбид реагирует с атмосферным азотом в процессе нагревания до высокой температуры, в результате чего получают цианамид кальция. Последний при воздействии водяного пара выделяет аммиак. А уже из аммиака легко получают нитраты натрия.

Применение

Применяется как удобрение; в пищевой, стекольной, металлообрабатывающей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей для придания огню жёлтого цвета. Получается из природных залежей выщелачиванием горячей водой и кристаллизацией; абсорбцией раствором соды окислов азота; обменным разложением кальциевой или аммиачной селитры с сульфатом, хлоридом или карбонатом натрия.

Натрий азотнокислый применяется в металлообрабатывающей, стекольной промышленности, как удобрение. Также селитра натриевая нашла свое применение в качестве получения ракетного топлива, взрывчатых веществ, пиротехнических смесей.

Натриевая селитра широко применяется в сельском хозяйстве – в качестве удобрений. Большое значение химическое вещество играет и в тяжелой промышленности: используется при производстве стекла, каучука, пиротехнических приспособлений, ракетных топливах, бетона (для увеличения стойкости к низким температурам). В легкой промышленности нитраты натрия нашли применение в качестве составной части красителей.

Натриевая селитра широко применяется в производстве различных пищевых продуктов. Она добавляется в мясо, рыбу, значительно продлевая срок их хранения в герметичной упаковке. Известно, что в небольших дозах нитраты натрия присутствуют и в молоке. Но концентрация в молочных продуктах очень невысокая, так как иначе они способствуют существенному изменению цвета продукта.

В пищевой промышленности, пожалуй, самая главная особенность применения консерванта нитрата натрия – умеренные концентрации, так как большие дозировки токсичны и наносит непоправимый вред организму, провоцируя развитие тяжелых болезней или даже смерть.