Нітрити та нітрати відрізняються не тільки за назвою, у своїй формулі вони мають різні елементи. Однак є й те, що їх «ріднить». Область застосування цих речовин є досить широкою. В організмі людини вони також присутні, причому, якщо їх накопичується дуже багато, людина отримує сильне отруєння, яке може призвести навіть до смерті.

Що таке нітрати

Простіше кажучи, нітрати – це солі азотної кислоти. У формулі вони містять одноразрядный аніон. Раніше нітрат іменували. Тепер так називають мінерали, а також добрива, що застосовуються у сільському господарстві.

Нітрати виходять за допомогою азотної кислоти, що впливає на метали, оксиди, солі та гідроксиди. Усі нітрати можна розвести у воді. У твердому стані вони є сильними окислювачами, але їх властивості зникають, якщо розчин додати азотної кислоти.

Нітрати зберігають свої властивості при звичайній температурі, але при низькій температурі плавляться, причому до повного розкладання. Процес отримання цих речовин дуже складний, тому буде цікавим, мабуть, лише хімікам.

Нітрати є основою для вибухових речовин – це амоніти та інші речовини. Застосовуються вони в основному і як мінеральні добрива. Зараз вже не існує секрету в тому, що рослини використовують азот із солі для побудови клітин свого організму. Рослина створює хлорофіл, яким і живе. Але в організмі людей нітрати стають нітритами, які здатні звести людину до могили.

Нітрити – теж солі

Нітрити також є солями азотної кислоти, але з іншою формулою у своєму хімічному складі. Відомі натрію, нітрити кальцію. Відомі також нітрити свинцю, срібла, лужних, лужноземельних, 3D-металів.

Це кристалічні речовини, які притаманні також калію чи барію. Одні речовини добре розчиняються у воді, інші, такі як нітрити срібла, ртуті чи міді, погано розчиняються у ній. Примітно, що в органічних розчинниках нітрити практично не розчиняються. Але якщо підвищити температуру, розчинність нітритів покращується.

Людство використовує нітрити при отриманні азотних барвників, для отримання капролактаму, а також як реагенти, що окислюють і відновлюють, у гумотехнічній, текстильній та металообробній промисловості. Наприклад, нітрит натрію є хорошим консервантом, застосовується при виробництві бетонних сумішей як прискорювач твердіння та протиморозної добавки.

Нітрити є отрутою для гемоглобіну людини, тому їх щодня виводити з організму. Вони потрапляють у людський організм або прямим шляхом або з іншими речовинами. Якщо людський організм функціонує нормально, необхідна кількість речовини залишається, а непотрібна – видаляється. А от якщо людина хвора, виникає проблема з отруєнням нітритами.

(А) Нітріти

За умови дотримання винятків, зазначених у загальних положеннях до цієї підгрупи, до цієї товарної позиції включаються нітрити, солі металів азотистої кислоти (HNO 2) (товарна позиція ).

1. Нітріт натрію(NaNO 2). Отримують відновленням нітрату натрію свинцем та у процесі виробництва свинцевого глета. Безбарвні кристали, гігроскопічні та добре розчинні у воді. Використовується як окислювач у кубовому фарбуванні; в органічному синтезі; для обробки м'яса; у фотографії; як щура отрута і т.п.
2. Нітріт калію(KNO 2). Отримують тими самими способами, що нітрит натрію, або дією діоксиду сірки на суміш оксиду кальцію і нітрату калію. Білий кристалічний порошок або жовтуваті палички; часто містить інші солі як домішки. У воді розчиняється, повітря сильно розпливається з погіршенням властивостей. Використовується з тією ж метою, як і нітрит натрію.
3. Нітріт барію(NO 2) 2). Кристали, що використовуються в піротехніці.
4. Інші нітрити. До них відноситься нітрит амонію, нестійкий та вибуховий продукт; використовується як розчин для отримання азоту в лабораторії.

(Б) Нітрати

За умови дотримання винятків, зазначених у загальних положеннях до цієї підгрупи, до цієї товарної позиції включаються нітрати, солі металів і азотної кислоти (товарна позиція ), крімнітрату амонію та нітрату натрію як чистих, так і неочищених ( товарна позиціяабо). (Інші винятки див. нижче.)

Основні нітрати також включаються сюди.

1. Нітрат калію(KNO 3) (також званий "селітра"). Отримують з нітрату натрію та хлориду калію. Являє собою безбарвні кристали або склоподібну масу, або білий кристалічний порошок, розчинний у воді та гігроскопічний у неочищеному вигляді. Використовується аналогічно нітрату натрію, а також для отримання пороху, хімічних детонаторів у піротехніці, для виготовлення сірників та металургійних флюсів.
2. Нітрати вісмуту:

(а) нейтральний нітрат вісмуту(Bi(NO 3) 3 ·5Н 2 Про). Виходить дією азотної кислоти на вісмут; великі безбарвні кристали, що розпливаються. Використовується для отримання оксидів або солей вісмуту та деяких лаків;

(б) основний нітрат вісмуту(BіNO 3 (ON) 2). Виходить із нейтрального нітрату вісмуту; перлинно-білий порошок, не розчинний у воді. Використовується в медицині (для лікування шлунково-кишкових захворювань); у виробництві кераміки (райдужні фарби), у косметиці, у виробництві підривників і т.п.

1. Нітрат магнію(Mg(NO 3) 2 ·6Н 2 Про). Безбарвні кристали розчиняються у воді. Використовується в піротехніці для отримання вогнетривких продуктів (з оксидом магнію), калільних сіток і т.п.
2. Нітрат кальцію(Са(NO 3) 2). Виходить при обробці подрібненого вапняку азотною кислотою. Біла маса, що розпливається, розчинна у воді, спирті і ацетоні. Використовується у піротехніці, у виробництві вибухових речовин, сірників, добрив тощо.
3. Нітрат тривалентного заліза(Fe(NO 3) 3 ·6H 2 O або 9Н 2 Про). Синій кристалів. Використовується як протрава при фарбуванні та друкуванні (у чистому вигляді або суміші з ацетатом). Чистий водний розчин використовують у медицині.
4. Нітрат кобальту(З (NO 3) 2 · 6Н 2 Про). Пурпурні, червоні або коричневі кристали, розчинні у воді і розпливаються. Використовується при отриманні кобальтових синіх або кобальтових жовтих і симпатичних чорнил; для декорування кераміки; для електроосадження кобальту і т.п.
5. Нітрат нікелю(Ni(NO 3) 2 ·6Н 2 O). Водорозчинні зелені кристали, що розпливаються. Використовується у виробництві кераміки (коричневі пігменти); при фарбуванні (як протрава); при електроосадженні нікелю; для одержання оксиду нікелю або чистих нікелевих каталізаторів.
6. Нітрат двовалентної міді(Сu (NO 3) 2). Отримують розчиненням міді в азотній кислоті та наступною кристалізацією (містить 3 або 6 молекул води залежно від температури). Блакитні чи зелені кристали, розчинні у воді, гігроскопічні; отруйні. Використовується у піротехніці; у виробництві барвників; під час фарбування або друкування текстильних матеріалів (протрава); для отримання оксиду двовалентної міді та виготовлення фотографічного паперу; при нанесенні гальванічного покриття, надання металам штучної патини і т.п.
7. Нітрат стронцію(Sг(NO 3) 2). Отримують при дії оксиду стронцію або стронцію сульфіду на азотну кислоту при нагріванні у вигляді безводної солі або у вигляді гідратованої солі (з 4 молекулами води) при знижених температурах. Безбарвний кристалічний порошок, що розпливається, розчинний у воді, що розкладається при нагріванні. Використовується в піротехніці (червоне світло) при виготовленні сірників.
8. Нітрат кадмію(Cd(NO 3) 2 ·4Н 2 Про). Виходить із оксиду. Безбарвні голки, що розпливаються, розчиняються у воді. Використовується як барвник у керамічній або скляній промисловості.
9. Нітрат барію(NO 3) 2). Одержують із природного карбонату (вітериту) (товарна позиція). Безбарвні чи білі кристали чи кристалічний порошок; розчинні у воді, отруйний. Використовується у піротехніці (зелене світло); у виробництві вибухових речовин, оптичного скла, керамічних глазурів, солей барію чи нітратів тощо.
10. Нітрат свинцю(Рb(NO 3) 2). Нітрат свинцю утворюється як побічний продукт при отриманні діоксиду свинцю дією азотної кислоти на червоний свинець. Безбарвні кристали, розчинні у воді; отруйний. Використовується в піротехніці (жовте світло), у виробництві сірників, вибухових речовин та деяких барвників; у дубленні, фотографії та літографії; для отримання солей свинцю як окислювач в органічному синтезі.

Крім зазначених вище винятків, також не включаютьсятакі продукти.

Виявивши помилку на сторінці, виділіть її та натисніть Ctrl+Enter

Отримання закису азоту в домашніх умовах

Отримати розважальний газ можна кількома шляхами. Найдоступнішим у домашніх умовах є спосіб Г. Деві - термічне розкладання нітрату амонію (аміачної селітри) за реакцією:

NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O.

У лабораторних умовах зручнішим є нагрівання сульфамінової кислоти з азотною кислотою:

NH 2 SO 2 OH + HNO 3 (73 %) = N 2 O + H 2 SO 4 + H 2 O.

Однак сульфамінову та азотну кислоти дістати важче, тому ми зупинимося на розкладанні аміачної селітри. До речі, розкладання аміачної селітри використовується для синтезу закису азоту у промислових масштабах.

При нагріванні нітрату амонію має кілька реакцій. Наведемо фрагменти із книги Л.І. Багал Хімія та технологія ініціюючих вибухових речовин (1975)

Нітрат амонію при нагріванні дещо вище за температуру плавлення (сухий нітрат амонію плавиться при 169.6°С), розкладається по реакції

NH 4 NO 3 NH 3 + HNO 3 (1)
<...>

Реакція розкладання на закис азоту та воду вивчалася Бертело, Томсеном та Велеєм. Перші два дослідники виявили, що реакція екзотермічна

NH 4 NO 3 => N 2 O + 2H 2 O + 8.8 ккал (2)

Основними реакціями розкладання нітрату амонію при температурі до 270°З є (1) та (2). Розплавлений нітрат амонію при нагріванні вище 250-260°С може виділяти оксиди азоту, азот та воду:

NH 4 NO 3 => 0.5N 2 + NO + 2H 2 O
4NH 4 NO 3 => 3N 2 + N 2 O 4 + 8H 2 O
3NH 4 NO 3 => 2N 2 + N 2 O 3 + 6H 2 O

Саундерс (1922 р), ґрунтуючись на результатах газового аналізу, переконався, що основними реакціями розкладання при температурі до 260°С є (1) і (2), а також реакція

5NH 3 + 3HNO 3 => 4N 2 + 9H 2 O

Розпад при вибуху на його думку протікає по реакції

8NH 4 NO 3 => 16H 2 O + 2NO 2 + 4NO + 5N 2
<...>

Для нормального процесу утворення закису азоту шляхом розкладання нітрату амонію його температурний режим та ступінь чистоти мають виняткове значення.

Як видно з наведених вище даних, аміачна селітра при нагріванні до 240-250°С розкладається з утворенням закису азоту та води, проте навіть при цій температурі отриманий "сирий" газ містить пари азотної кислоти, оксиди азоту NO і NO 2 , аміак, хлор (за рахунок домішок хлоридів), азот та "туман" вогняної аміачної селітри. Зрозуміло, що таку суміш не можна вдихати (якщо виникне думка повторити досліди Деві), оскільки це смертельно небезпечно!Мало того, якщо колба закрита гумовою пробкою, вона навіть після короткочасного використання поступово руйнується (з утворенням зовсім не нешкідливих продуктів).

Тому спосіб отримання газу, що веселить нагріванням аміачної селітри на сковорідці (який часто рекомендують "гуру", щоб посміятися над "профанами") виглядає в кращому випадку як чорний гумор.

Перейдемо до розгляду установки.Нітрат амонію розкладають у колбі Вюрца при обережному нагріванні. Краще використовувати термометр, проте без нього можна обійтися. Як показав досвід, краще використовувати нагрівання приблизно до 220°С, при цьому спостерігається легке "кипіння" розплаву. Отриманий "сирий газ" для очищення пропускають спочатку через пастку, що охолоджується льодом, для збору перегоняється води з домішкою азотної кислоти. Далі газ проходить через склянку Дрекселя з розчином залізного купоросу, вона також є своєрідним індикатором швидкості виділення газу. Потім газ промивається в імпровізованій промивалці (з пористим розпилювачем) з розчином 5-7% лугу (гідроксиду натрію або калію), де він очищається від NO 2 азотної кислоти, хлору. І, нарешті, в третій промивалці з пористим розпилювачем, в яку налитий розчин сульфату заліза (II), закис азоту очищається від NO і слідів домішок, що залишилися. Після неї газ містить закис азоту з деякою кількістю води та азоту, а також слідами NO2 та NO.

Слід пам'ятати, що очищення закису азоту, якщо вона буде використана для повтору дослідів Деві, слід приділити особливу увагу, інакше газ буде токсичним.

Як реакційне завантаження використовувалося добриво нітрат амонію (аміачна селітра).

Вступ

Навряд чи хтось із вас нічого не чув про нітрат натрію. Його назва нерідко згадується ще у школі, не те що у промисловості. Але лише назва! А що ще відомо про натрієву селітру? Ось про що ми поговоримо у сьогоднішній статті.

Нітрат натрію (формула NaNO 3) є натрієвою сіллю азотної кислоти. Його можуть називати "натрієм азотнокислим" або "натрієвою/натронною/чілійською селітрою".

Властивості

Натрій азотнокислий представлений довгими безбарвними кристалами, що мають ромбоедрическую або тригональну кристалічну решітку. На смак вони дуже солоні. У різних речовинах розчиняються по-різному, але найкраще нітрат натрію "тане" у воді. При температурі 380 про З дана сполука розкладається на азотистокислий натрій та кисень. Реакція має такий вигляд: 2NaNO 3 => 2NaNO 2 + O 2. Також нітрат натрію може вступати в реакції обміну, другим реагентом яких є солі лужних металів. Одним з продуктів при цьому завжди буде нітрат з розчинністю, значення якої буде набагато нижче, ніж у речовини, що зараз обговорюється. Наприклад, при взаємодії натрієвої селітри з хлоридом калію утворюється нітрат калію та кухонна сіль (хлорид натрію). У розплаві нітрат, що обговорюється, проявляє сильні окислювальні, а в розчині - відновлювальні властивості. При розкладанні виділяється кисень, і завдяки цьому дане з'єднання може вступати в реакцію з неметалами.

Даний нітрат можна отримати кількома способами:

Реакція азотної кислоти з металом чи оксидом натрію

При додаванні до азотної кислоти чистого натрію відбувається реакція нейтралізації. Продуктами її стануть шукана речовина, вода, а також газоподібний азот та його оксиди (I, II). Якщо до цієї кислоти додати оксид натрію, то в результаті вийдуть обговорюване зараз з'єднання і вода.

Реакція азотної кислоти з кислими солями або гідроксидом натрію

Якщо до HNO 3 додати кислу сіль натрію (наприклад, його гідрокарбонат), утворюються шукана речовина, вода і вуглекислий газ, який швидко випаровується. Якщо ж другим реагентом стане гідроксид натрію, то, як у випадку з його оксидом та азотною кислотою, виходять лише нітрат натрію та H 2 O.

Реакція аміачної селітри з кислими солями або гідроксидом натрію

Азотну кислоту може успішно замінити нітрат амонію. Під час його взаємодії з гідроксидом натрію утворюються потрібна речовина, вода і газоподібний аміак, а при реакції з гідрокарбонатом натрію продуктами стануть ці сполуки та вуглекислий газ.

Реакція кухонної солі з нітратом срібла

У цьому випадку відбувається реакція обміну, продуктами якої є нітрат натрію та хлорид срібла.

Застосування

Ця речовина використовується як цінне азотне добрива. Без нітрату натрію не обходяться піротехнічна, харчова, скляна та металообробна галузі промисловості. Натрієва селітра видобувається з природних покладів декількома способами:

Вилужування даної речовини за допомогою гарячої води та кристалізації;

Абсорбція оксидів азоту з використанням розчину харчової соди;

Реакція обміну, в якій беруть участь сульфат/хлорид/карбонат натрію та кальцієва/аміачна селітра.

Висновок

Ось яку роль відіграє азотнокислий натрій. Є ще інші речовини, без яких не обходиться людина, але про них поговоримо в інший раз.