Nitrato - Nitrate

Nitrato
Modelo ball-and-stick do íon nitrato
Nomes
Nome IUPAC sistemático
Nitrato
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
UNII
  • InChI = 1S / NO3 / c2-1 (3) 4 / q-1
    Chave: NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N
  • InChI = 1 / NO3 / c2-1 (3) 4 / q-1
    Chave: NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYAI
  • [N +] (= O) ([O -]) [O-]
Propriedades
NÃO-
3
Massa molar 62,004  g · mol −1
Ácido conjugado Ácido nítrico
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Referências da Infobox

O nitrato é um íon poliatômico com a fórmula química NO-
3
. Os sais que contêm esse íon são chamados de nitratos . Os nitratos são componentes comuns de fertilizantes e explosivos. Quase todos os nitratos inorgânicos são solúveis em água . Um exemplo de nitrato insolúvel é o oxinitrato de bismuto .

Estrutura

O íon nitrato com as cargas parciais mostradas

O íon é a base conjugada do ácido nítrico , consistindo de um átomo de nitrogênio central rodeado por três átomos de oxigênio unidos de forma idêntica em um arranjo plano trigonal . O íon nitrato carrega uma carga formal de -1. Essa carga resulta de uma combinação de carga formal na qual cada um dos três oxigênios carrega uma carga - 23 , enquanto o nitrogênio carrega uma carga +1, todas estas se somando à carga formal do íon nitrato poliatômico. Esse arranjo é comumente usado como um exemplo de ressonância . Como o íon carbonato isoeletrônico , o íon nitrato pode ser representado por estruturas de ressonância:

Estruturas de ressonância canônica para o íon nitrato

Nitratos dietéticos

Uma rica fonte de nitrato inorgânico na dieta humana vem de alimentos verdes folhosos, como espinafre e rúcula . NÃO-
3
(nitrato inorgânico) é o componente ativo viável dentro do suco de beterraba e outros vegetais. A água potável também é uma fonte alimentar.

A suplementação de nitrato na dieta oferece resultados positivos ao testar o desempenho em exercícios de resistência.

A ingestão de grandes doses de nitrato na forma de nitrato de sódio puro ou suco de beterraba em indivíduos jovens saudáveis ​​aumenta rapidamente a concentração de nitrato no plasma por um fator de 2 a 3, e essa concentração elevada de nitrato pode ser mantida por pelo menos 2 semanas. O nitrato plasmático aumentado estimula a produção de óxido nítrico. O óxido nítrico é uma importante molécula de sinalização fisiológica que é usada, entre outras coisas, na regulação do fluxo sanguíneo muscular e na respiração mitocondrial.

Carnes curadas

O consumo de nitrito é determinado principalmente pela quantidade de carnes processadas ingeridas e pela concentração de nitratos nessas carnes. Embora os nitritos sejam o composto de nitrogênio mais usado na cura de carnes, os nitratos também são usados. Os nitratos levam à formação de nitrosaminas . A produção de nitrosaminas cancerígenas pode ser inibida pelo uso dos antioxidantes vitamina C e da forma alfa-tocoferol da vitamina E durante a cura.

Dietas anti-hipertensivas, como a dieta DASH , normalmente contêm altos níveis de nitratos, que são primeiro reduzidos a nitrito na saliva, conforme detectado em testes de saliva , antes de formar óxido nítrico .

Ocorrência e produção

Sais de nitrato são encontrados naturalmente na Terra como grandes depósitos, particularmente de nitratine , uma importante fonte de nitrato de sódio.

Os nitratos são produzidos por várias espécies de bactérias nitrificantes no ambiente natural, usando amônia ou ureia como fonte de nitrogênio. Os compostos de nitrato para pólvora foram produzidos historicamente, na ausência de fontes de nitrato mineral, por meio de vários processos de fermentação com urina e esterco.

Quedas de raios na atmosfera rica em nitrogênio-oxigênio da Terra produzem uma mistura de óxidos de nitrogênio que formam íons nitrosos e íons nitrato que são lavados da atmosfera pela chuva ou em deposição oculta .

Os nitratos são produzidos industrialmente a partir do ácido nítrico .

Usos

Os nitratos são produzidos principalmente para uso como fertilizantes na agricultura devido à sua alta solubilidade e biodegradabilidade. Os principais fertilizantes à base de nitrato são os sais de amônio , sódio , potássio , cálcio e magnésio . Vários milhões de quilogramas são produzidos anualmente para esse fim.

A segunda maior aplicação de nitratos é como agentes oxidantes, mais notavelmente em explosivos onde a rápida oxidação de compostos de carbono libera grandes volumes de gases (ver pólvora como exemplo). O nitrato de sódio é usado para remover bolhas de ar do vidro fundido e de algumas cerâmicas. As misturas do sal fundido são usadas para endurecer alguns metais.

O nitrato também foi usado como um estoque de filme por meio da nitrocelulose . Devido à sua alta combustibilidade, os estúdios mudaram para o filme de segurança de acetato em 1950.

Detecção

Quase todos os métodos de detecção de nitrato dependem de sua conversão em nitrito seguida por testes específicos de nitrito. A redução de nitrato a nitrito é efetuada por material cobre-cádmio. A amostra é introduzida com um analisador de injeção de fluxo e o efluente contendo nitrito resultante é então combinado com um reagente para detecção colorimétrica ou eletroquímica. O mais popular desses ensaios é o teste de Griess , por meio do qual o nitrito é convertido em um corante azo profundamente colorido , adequado para análise espectroscópica UV-vis. O método explora a reatividade do ácido nitroso derivado da acidificação do nitrito. O ácido nitroso reage seletivamente com aminas aromáticas para dar sais de diazônio, que por sua vez se acoplam com um segundo reagente para dar o corante azo. O limite de detecção é de 0,02 a 2 μM. Os métodos foram altamente adaptados às amostras biológicas.

Segurança

A toxicidade aguda do nitrato é baixa. "Discordância substancial" existe sobre os riscos de longo prazo da exposição ao nitrato. As duas áreas de possível preocupação são que (i) o nitrato pode ser um precursor do nitrito na parte inferior do intestino , e o nitrito é um precursor das nitrosaminas, que estão implicadas na carcinogênese, e (ii) o nitrato está implicado na metemoglobinemia , um distúrbio de hemoglobina dos glóbulos vermelhos.

Metemoglobinemia

Os nitratos não afetam bebês e mulheres grávidas. A síndrome do bebê azul é causada por vários outros fatores, como distúrbios gástricos, como infecção diarreica, intolerância a proteínas, toxicidade por metais pesados, etc., com os nitratos desempenhando um papel menor.

Padrões de água potável

Por meio da Lei de Água Potável Segura, a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos estabeleceu um nível máximo de contaminante de 10 mg / L ou 10 ppm de nitratos na água potável.

Uma ingestão diária aceitável (ADI) de íons nitrato foi estabelecida na faixa de 0–3,7 mg (kg de peso corporal) -1 dia -1 pelo Comitê Conjunto FAO / OMS de Especialistas em Aditivos Alimentares (JEFCA).

Toxicidade aquática

Nitrato da superfície do mar do Atlas Oceânico Mundial

Em sistemas de água doce ou estuarinos próximos à terra, o nitrato pode atingir concentrações que são letais para os peixes. Embora o nitrato seja muito menos tóxico do que a amônia, níveis acima de 30 ppm de nitrato podem inibir o crescimento, prejudicar o sistema imunológico e causar estresse em algumas espécies aquáticas. A toxicidade do nitrato continua sendo assunto de debate.

Na maioria dos casos de concentrações excessivas de nitrato em sistemas aquáticos, as fontes primárias são as descargas de águas residuais, bem como o escoamento superficial de áreas agrícolas ou paisagísticas que receberam fertilizante de nitrato em excesso. A eutrofização resultante e a proliferação de algas resultam em anóxia e zonas mortas . Como consequência, como o nitrato forma um componente dos sólidos totais dissolvidos , eles são amplamente usados ​​como um indicador da qualidade da água .

Ração para animais domésticos

Os sintomas de envenenamento por nitrato em animais domésticos incluem aumento da frequência cardíaca e respiração; em casos avançados, o sangue e o tecido podem ficar com uma cor azul ou marrom. A alimentação pode ser testada para nitrato; o tratamento consiste em suplementar ou substituir os suprimentos existentes por material com menos nitrato. Os níveis seguros de nitrato para vários tipos de gado são os seguintes:

Categoria % NO 3 % NO 3 –N % KNO 3 Efeitos
1 <0,5 <0,12 <0,81 Geralmente seguro para bovinos e ovinos
2 0,5-1,0 0,12–0,23 0,81-1,63 Cuidado: alguns sintomas subclínicos podem aparecer em equinos, ovelhas e bovinos de corte prenhes
3 1.0 0,23 1,63 Problemas com alto teor de nitrato: perdas mortais e abortos podem ocorrer em bovinos e ovinos
4 <1,23 <0,28 <2,00 Nível máximo de segurança para cavalos. Não alimente forragens com alto teor de nitrato para éguas prenhes

Os valores acima são em uma base seca (sem umidade).

Sais e derivados covalentes

Formação de nitrato com elementos da tabela periódica.

Veja também

Referências

links externos