सोडियम नाइट्रेट (नैनो 3): संरचना, गुण, उपयोग, जोखिम - रसायन विज्ञान - 2025

सोडियम नाइट्रेट एक क्रिस्टलीय अकार्बनिक ठोस शामिल एक सोडियम आयन ना है ⁺ और नाइट्रेट आयन सं ₃ ^- । इसका रासायनिक सूत्र NaNO _{3 है} । प्रकृति में यह खनिज नाइट्रैटिन या नाइट्राइट के रूप में पाया जाता है, जो चिली में अटाकामा रेगिस्तान में बहुतायत में पाया जाता है, यही कारण है कि इस खनिज को चिली साल्टपीटर या कैलिशी भी कहा जाता है।

सोडियम नाइट्रेट एक गैर-दहनशील ठोस है लेकिन यह ज्वलनशील पदार्थों के ऑक्सीकरण या जलन को तेज कर सकता है। इस कारण से यह आतिशबाजी, विस्फोटक, माचिस, लकड़ी का कोयला और कुछ प्रकार के कीटनाशकों में कृन्तकों और अन्य छोटे स्तनधारियों को मारने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

नाइट्रैटिन या नाइट्राइट, सोडियम नाइट्रेट खनिज NaNO ₃ । जॉन सोबोलेवस्की (JSS)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

दहन को बढ़ावा देने या अन्य सामग्रियों के प्रज्वलन की क्षमता का मतलब है कि इसे बहुत सावधानी से संभाला जाना चाहिए। अगर आग की लपटों या आग के संपर्क में आए तो विस्फोट हो सकता है। इसके बावजूद, खाद्य उद्योग में NaNO ₃ का उपयोग किया जाता है क्योंकि इसमें संरक्षक गुण होते हैं, विशेष रूप से मीट और कुछ प्रकार के चीज़ों में।

हालांकि, अधिक मात्रा में इसका सेवन स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बन सकता है, खासकर गर्भवती महिलाओं, शिशुओं और बच्चों में। पाचन तंत्र में नाइट्राइट में परिवर्तित होने से, यह कुछ बीमारियों का कारण बन सकता है।

रासायनिक संरचना

NaNO3 की Rhombohedral इकाई सेल। स्रोत: बेनजाह- bmm27

सोडियम नाइट्रेट सोडियम cation Na ⁺ और नाइट्रेट anion NO _{3 से बना होता है} ^- ।

सोडियम नाइट्रेट NaNO ₃ । Ccroberts। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

नाइट्रेट एनियन _{3 में} ^- नाइट्रोजन एन में +5 की वैलेंस और ऑक्सीजन की वैलेंस -2 है। इस कारण नाइट्रेट आयन में ऋणात्मक आवेश होता है।

नाइट्रेट आयन की लुईस संरचना। Tem5psu। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

आयनों नं ₃ ^- में एक समतल और सममित संरचना होती है, जिसमें तीन ऑक्सीजेन ऋणात्मक आवेश को समान या समान रूप से वितरित करते हैं।

नाइट्रेट आयन में, तीन ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच नकारात्मक चार्ज समान रूप से वितरित किया जाता है। बेंजाह-bmm27। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

शब्दावली

-सोडियम नाइट्रेट

-सोडियम नाइट्रेट

-सोडियम साल्टपीटर (अंग्रेजी सोडियम साल्टपीटर से)

-नित्रो सोडा (अंग्रेजी सोडा नाइट्रे से)

-छोटे साल्टपीटर

-नेटरेट चिली से

-Nitratin

-Nitratite

-Caliche

गुण

सोडियम नाइट्रेट का रोडोमेड्रल क्रिस्टल एक सुपरसैचुरेटेड घोल से प्राप्त होता है। स्रोत: वादिम सेडोव

भौतिक अवस्था

सफेद ठोस, त्रिकोणीय या rhombohedral क्रिस्टल के लिए बेरंग।

आणविक वजन

84.995 ग्राम / मोल

गलनांक

308 º सी

क्वथनांक

380 ° C (विघटित) होता है।

घनत्व

२० डिग्री सेल्सियस पर २.२५ 2. ग्राम / सेमी ^३ ।

घुलनशीलता

पानी में घुलनशील: 25.2C पर 91.2 ग्राम / 100 ग्राम या 1.1 एमएल पानी में 1 ग्राम। इथेनॉल और मेथनॉल में थोड़ा घुलनशील।

पीएच

सोडियम नाइट्रेट समाधान तटस्थ हैं, अर्थात्, न तो अम्लीय और न ही बुनियादी, इसलिए उनका पीएच 7 है।

अन्य गुण

यह एक हाइग्रोस्कोपिक सॉलिड है, यानी यह पर्यावरण के पानी को सोख लेता है।

ठोस NaNO ₃ सोडियम नाइट्रेट । ओन्दितजे मंगल। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

पानी में इसका विघटन विलयन को ठंडा बनाता है, इसलिए यह कहा जाता है कि यह विघटन प्रक्रिया एंडोथर्मिक है, दूसरे शब्दों में, जब यह घुल जाता है तो यह पर्यावरण से ऊष्मा को अवशोषित करता है और इसीलिए यह विलयन ठंडा हो जाता है।

बहुत कम सोडियम नाइट्रेट तरल अमोनिया NH ₃ में घुलनशील है, जो NaNO ₃ · 4NH _{3 से} नीचे -42 ° C बनाता है ।

NaNO ₃ दहनशील नहीं है, लेकिन इसकी उपस्थिति सामग्री या यौगिकों के दहन को तेज करती है जो हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि गर्म होने पर यह अन्य गैसों के बीच ऑक्सीजन O _{2 का} उत्पादन करता है।

प्राप्त

यह मुख्य रूप से चिली में खनिज जमा या साल्टपीटर खानों से निकासी (कैलची या नाइट्राइट) द्वारा प्राप्त किया जाता है। इसके लिए, नमकीन का उपयोग किया जाता है और फिर शुद्ध NaNO ₃ क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए क्रिस्टलीकरण और पुनर्संरचना किया जाता है ।

ये खदानें मुख्य रूप से दक्षिण अमेरिका में चिली के उत्तर में अटाकामा रेगिस्तान में पाई जाती हैं। वहां यह पोटेशियम नाइट्रेट KNO ₃ और विघटित कार्बनिक पदार्थों से जुड़ा हुआ है।

उत्तरी चिली में अटाकामा रेगिस्तान का स्थान, जहाँ सोडियम नाइट्रेट के महत्वपूर्ण भंडार हैं। इं। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

यह सोडियम कार्बोनेट Na ₂ CO ₃ या सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH के साथ नाइट्रिक एसिड पर प्रतिक्रिया करके भी प्राप्त किया जा सकता है:

2 HNO ₃ + Na ₂ CO ₃ → 2 NaNO ₃ + CO _{2 2} + H ₂ O

मानव जीव में उपस्थिति

सोडियम नाइट्रेट भोजन और पीने के पानी के माध्यम से मानव शरीर में प्रवेश कर सकता है।

60-80% अंतर्ग्रहण नाइट्रेट फलों और सब्जियों से आता है। एक दूसरा स्रोत मीट को ठीक करता है। इसका उपयोग मांस उद्योग द्वारा माइक्रोबियल विकास को रोकने और रंग को बनाए रखने के लिए किया जाता है।

हालांकि, मानव शरीर में मौजूद नाइट्रेट का एक उच्च अनुपात इसके अंतर्जात संश्लेषण से या शरीर के भीतर प्रक्रियाओं के कारण आता है।

अनुप्रयोग

खाद्य उद्योग में

यह खाद्य पदार्थों में एक संरक्षक के रूप में, अचार मीट के लिए एक इलाज एजेंट के रूप में और मांस के लिए एक रंग प्रतिधारण एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है। खाद्य पदार्थ जो इसमें शामिल हो सकते हैं वे बेकन, सॉसेज, हैम और कुछ चीज हैं।

ठीक होने वाले मीट में शायद सोडियम नाइट्रेट होता है। लेखक: फाल्को स्रोत: पिक्साबे

उर्वरकों में

सोडियम नाइट्रेट का उपयोग उर्वरक मिश्रण में तम्बाकू, कपास और सब्जी फसलों को निषेचित करने के लिए किया जाता है।

एक रोपण निषेचन ट्रैक्टर। लेखक: फ्रेंक बार्स्के स्रोत: पिक्साबे

दहन या विस्फोट के प्रवर्तक या प्रवर्तक के रूप में

NaNO ₃ का उपयोग कई अनुप्रयोगों में ऑक्सीडेंट के रूप में किया जाता है। यह ऑक्सीजन में एक ठोस समृद्ध है जो ओ _{2 का} उत्पादन करके इग्निशन प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाता है ।

NaNO ₃ की उपस्थिति का मतलब है कि सामग्री को प्रज्वलित करने के लिए बाहरी स्रोतों से ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि यह इग्निशन या विस्फोट के दौरान होने वाली एक्सोथर्मिक (गर्मी पैदा करने वाली) प्रतिक्रियाओं को आत्मनिर्भर करने के लिए पर्याप्त ओ ₂ आपूर्ति करता है ।

यह लंबे समय से पायरोटेक्निक सामग्रियों (आतिशबाजी) में मुख्य ऑक्सीडेंट के रूप में, विस्फोटकों में ऑक्सीकरण घटक के रूप में और विस्फोटकों को नष्ट करने और एक प्रणोदक के रूप में इस्तेमाल किया गया है।

पटाखे। इसकी संरचना में सोडियम नाइट्रेट NaNO _{3 है} । लेखक: WearPPid स्रोत: पिक्साबे

इसका उपयोग कोयले की ईंटों (ब्रिकेट) के दहन को बेहतर बनाने के लिए भी किया जाता है, माचिस की तीली से रोशनी और तंबाकू के दहनशील गुणों को बेहतर बनाने के लिए भी।

कृन्तकों और अन्य स्तनधारियों को खत्म करने के लिए

इसका उपयोग एक विशेष प्रकार के कीटनाशक के लिए किया जाता है। इसमें जो रचनाएँ हैं, वे पायरोटेक्निक फ्यूमिगेंट्स हैं, जिन्हें जहरीली गैसों की घातक खुराक जारी करते हुए, बुरोज़ में रखा जाता है और आग लगा दी जाती है।

इस कारण से, यह विभिन्न कृन्तकों, मर्मोट्स, कोयोट्स, और स्कर्क के नियंत्रण के लिए, खुले मैदानों, घास के मैदानों, असंबद्ध क्षेत्रों, लॉन और गोल्फ कोर्स में उपयोग किया जाता है।

अन्य यौगिकों की तैयारी में

इसका उपयोग नाइट्रिक एसिड HNO ₃, सोडियम नाइट्राइट NaNO ₂ के निर्माण में किया जाता है, और यह सल्फ्यूरिक एसिड H ₂ SO ₄ की तैयारी में उत्प्रेरक के रूप में भी कार्य करता है ।

इसका उपयोग नाइट्रस ऑक्साइड एन ₂ ओ के निर्माण और दवा यौगिकों के निर्माण में ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक कचरे से धातुओं के निष्कर्षण में

कुछ शोधकर्ताओं ने पाया कि NaNO ₃ इलेक्ट्रॉनिक उपकरण अपशिष्ट (सेल फोन, टैबलेट, कंप्यूटर, आदि) में निहित धातुओं के गैर-प्रदूषणकारी निष्कर्षण की सुविधा देता है।

इन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के घटकों से निकाली जा सकने वाली उपयोगी धातुएँ निकल नी, कोबाल्ट सह, मैगनीज एम.एन., जिंक ज़्न, कॉपर सीयू और एल्युमिनियम अल हैं।

निष्कर्षण केवल एक NaNO ₃ समाधान और एक बहुलक का उपयोग करके किया जाता है । और 60% की उपज प्राप्त होती है।

इस तरह, इलेक्ट्रॉनिक कचरे को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, जिससे कचरे को कम करने और संसाधनों की स्थिर वसूली में योगदान होता है।

स्वास्थ्य और व्यायाम अनुसंधान में

कुछ अध्ययनों के अनुसार, नाओ ₃ सप्लीमेंट्स या खाद्य पदार्थों का अंतर्ग्रहण स्वाभाविक रूप से स्वास्थ्य पर सकारात्मक प्रभाव डालता है। नाइट्रेट से भरपूर कुछ खाद्य पदार्थ हैं बीट, पालक, और अरुगुला।

प्रभाव में हृदय प्रणाली में सुधार, रक्तचाप कम होना, रक्त प्रवाह में सुधार और शारीरिक रूप से व्यायाम करने वाले ऊतकों में ऑक्सीजन की मात्रा में वृद्धि शामिल है।

यह इंगित करता है कि NaNO ₃ के उपयोग को रक्तचाप की समस्याओं वाले रोगियों की रोकथाम और उपचार में कम लागत वाली दवा माना जा सकता है।

इसके अलावा, यह एथलीटों में मांसपेशियों की शक्ति बढ़ाने के लिए एक प्रभावी और प्राकृतिक सहायता के रूप में काम कर सकता है।

विभिन्न उपयोगों में

20 वीं शताब्दी का विज्ञापन पोस्टर, चिली से नाइट्रेट के साथ मिट्टी को निषेचित करने के लिए उकसाता है। डेविड पेरेज़। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

इसका उपयोग ग्लास और सिरेमिक ग्लेज़ के निर्माण में ऑक्सीडेंट और फ्लक्सिंग एजेंट के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग विशेष सीमेंट में भी किया जाता है।

यह स्क्रैप धातु से टिन की रिकवरी में, लेटेक्स जमावट में, परमाणु उद्योग में और जलीय प्रणालियों में जंग के नियंत्रण में एक रासायनिक एजेंट के रूप में कार्य करता है।

जोखिम

संभालने का खतरा

इसमें ज्वलनशील पदार्थों के दहन को तेज करने का गुण होता है। यदि आप आग में शामिल हैं तो विस्फोट हो सकता है।

लंबे समय तक गर्मी या आग के संपर्क में आने पर, यह विषाक्त नाइट्रोजन ऑक्साइड का उत्पादन कर सकता है।

भोजन या पानी के साथ इसके अंतर्ग्रहण से संबंधित समस्याएं

जब निगेट किया जाता है, तो नाइट्रेट मुंह और पेट और आंतों दोनों में नाइट्राइट बन सकता है।

नाइट्राइट, कुछ खाद्य पदार्थों में मौजूद अमीनों के साथ प्रतिक्रिया करके, पेट में जैसे अम्लीय वातावरण में नाइट्रोसामाइन बन सकता है। नाइट्रोसामाइन कार्सिनोजेनिक होते हैं।

हालांकि, यह तब नहीं होता है जब फल और सब्जियां जिनमें नाइट्रेट होते हैं उन्हें स्वाभाविक रूप से खाया जाता है।

कुछ अध्ययनों के अनुसार, नाइट्रेट के उच्च स्तर की उपस्थिति एक रक्त विकार पैदा कर सकती है जो ऑक्सीजन को ऊतकों में प्रभावी ढंग से जारी नहीं कर सकती है।

यह उन शिशुओं में हो सकता है जिनके दूध के फार्मूले में अच्छी तरह से पानी होता है जिसमें नाइट्रेट होते हैं।

यह भी देखा गया है कि नाइट्रेट का उच्च स्तर शिशुओं के गर्भधारण में समस्या पैदा कर सकता है, जिससे गर्भपात हो सकता है, भ्रूण के तंत्रिका ट्यूब में समय से पहले प्रसव या दोष हो सकता है।

हाल ही में यह पाया गया है कि सोडियम नाइट्रेट मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम के विकास के लिए खतरा पैदा कर सकता है और मनुष्यों में तंत्रिका-मांसपेशी संचार बिगड़ा हुआ है।

भोजन में सोडियम नाइट्रेट

सोडियम नाइट्रेट बेकन और अन्य मांस उत्पादों में एक योजक के रूप में पाया जाता है। स्रोत: कुकबुकमैन 17 फ़्लिकर के माध्यम से (https://www.flickr.com/photos//6175755733)

सोडियम नाइट्रेट मीट का पर्याय है, क्योंकि नाइट्राइट के साथ मिलकर, उन्हें संरक्षित करने और उनकी उपस्थिति और स्वाद में सुधार करने के लिए उन्हें जोड़ा जाता है। इसके कारण के लिए, मीट (हॉट डॉग, बेकन, हैम्स, स्मोक्ड फिश इत्यादि) की अत्यधिक खपत पूरे पाचन तंत्र में कैंसर के परेशान लिंक में शामिल रही है।

यद्यपि नाइट्रेट-नाइट्राइट लवण और कैंसर के साथ इलाज किए गए मीट के बीच संबंध पूर्ण नहीं है, लेकिन आपके सेवन को कम करने की सिफारिश की जाती है।

दूसरी ओर, सब्जियां (गाजर, बीट, मूली, लेट्यूस, पालक, आदि) NaNO ₃ में समृद्ध हैं क्योंकि उन्होंने इसकी निषेचन क्रिया के कारण इसे खेती की मिट्टी से अवशोषित कर लिया है। मांस उत्पादों के विपरीत इन सब्जियों का सेवन, उपरोक्त बीमारियों से जुड़ा नहीं है।

यह दो कारणों से है: ऐसे खाद्य पदार्थों के प्रोटीन स्तर में अंतर, और जिस तरह से वे पकाया जाता है। जब मीट को तला जाता है या आंच पर गर्म किया जाता है, तो नाइट्रोसैमिन्स के उत्पादन के लिए नाइट्रो-नाइट्राइट्स के बीच की प्रतिक्रिया को अमीनो एसिड के कुछ समूहों के साथ बढ़ावा दिया जाता है।

सब्जियों में विटामिन सी, फाइबर और पॉलीफेनोल्स की मात्रा इन नाइट्रोसामाइन्स के निर्माण को कम करती है। यही कारण है कि NaNO ₃ अकेले भोजन के लिए खतरा नहीं है।

संदर्भ

1. यूएस नेशनल लाइब्रेरी ऑफ मेडिसीन। (2019)। सोडियम नाइट्रेट। से पुनर्प्राप्त: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov।
2. Ullmann का विश्वकोश औद्योगिक रसायन विज्ञान। (1990)। पांचवें संस्करण। VCH Verlagsgesellsellschaft mbH।
3. पौरेटल, एचआर और रावनबोड, एम। (2015)। गैर- इज़ोथेर्मल टीजी / डीएससी तकनीक का उपयोग करके मिलीग्राम / NaNO ₃ पाइरोटेक्निक का काइनेटिक अध्ययन । जे थर्मल गुदा कैलोरिम (2015) 119: 2281-2288। Link.springer.com से पुनर्प्राप्त किया गया।
4. जारोज़, जे। एट अल। (2016)। सोडियम नाइट्रेट एग्रीन-प्रेरित एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर क्लस्टरिंग को कम करता है। बीएमसी फार्माकोलॉजी और विष विज्ञान (2016) 17:20। Bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com से पुनर्प्राप्त किया गया।
5. कॉटन, एफ अल्बर्ट और विल्किंसन, जेफ्री। (1980)। उन्नत अकार्बनिक रसायन विज्ञान। चौथा संस्करण। जॉन विले एंड संस।
6. पुरीलिंग, एमजे (2003)। कैंसर। खाद्य श्रृंखला में कार्सिनोजेन्स। इनसाइक्लोपीडिया ऑफ फूड साइंसेज एंड न्यूट्रिशन (दूसरा संस्करण) में। Scirectirect.com से पुनर्प्राप्त।
7. ज़खोदिएवा, वाईए एट अल। (2019)। पॉली (एथिलीन ऑक्साइड) 1500 और सोडियम नाइट्रेट के आधार पर एक जलीय दो-चरण प्रणाली में धातुओं का जटिल निष्कर्षण। अणु 2019, 24, 4078. mdpi.com से पुनर्प्राप्त।
8. क्लेमेंट्स, डब्ल्यूटी एट अल। (2014)। नाइट्रेट अंतर्ग्रहण: स्वास्थ्य और शारीरिक प्रदर्शन प्रभावों की समीक्षा। पोषक तत्व 2014, 6, 5224-5264। Mdpi.com से पुनर्प्राप्त।