पोटेशियम नाइट्राइट (KNO2): संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

पोटेशियम नाइट्रेट एक अकार्बनिक नमक चल रहा है रासायनिक सूत्र KNO ₂ है, जो रासायनिक और भेषजगुण पोटेशियम नाइट्रेट KNO से संबंधित है ₃ । इसकी शारीरिक उपस्थिति में पीले सफेद क्रिस्टल, अत्यधिक हीड्रोस्कोपिक, और इसलिए विलक्षण होते हैं; अर्थात्, वे नम वातावरण में जल्दी से घुल जाते हैं।

इसका सूत्र बताता है कि K ⁺ और NO ₂ ^- आयनों का अनुपात 1: 1 है, और वे इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों या आयनिक बंधों द्वारा एकजुट रहते हैं। स्पष्ट रूप से इसके क्रिस्टल के लिए कोई भी शुद्ध प्राकृतिक स्रोत नहीं पाया गया है, हालांकि मिट्टी, उर्वरक, पौधों और जानवरों में नाइट्राइट आयन पाए जा सकते हैं।

पोटेशियम नाइट्राइट क्रिस्टल। स्रोत: लेइम

ऊपर की छवि से पता चलता है कि केएनओ ₂ क्रिस्टल किस तरह दिखते हैं, स्पष्ट पीले रंग के साथ। यदि इन क्रिस्टल को हवा के संपर्क में छोड़ दिया जाता है, तो वे नमी को अवशोषित करेंगे जब तक कि वे एक जलीय घोल नहीं बन जाते; चिकित्सा उद्देश्यों के लिए इसका उपयोग लाभकारी है या नहीं, इसे लेकर विवाद उत्पन्न हो गया है।

दूसरी ओर, इसके क्रिस्टल, बहुत कम मात्रा में (200 पीपीएम), का उपयोग मीट को नमकीन बनाने और बैक्टीरियल कार्रवाई के खिलाफ उनके संरक्षण की गारंटी के लिए किया जाता है। इसके अलावा, KNO ₂ मांस के रंग में सुधार करता है, जिससे वे अधिक लाल हो जाते हैं; हालांकि, यह शरीर में इस नमक के विषाक्त प्रभाव से बचने के लिए कई प्रतिबंधों के अधीन है।

पोटेशियम नाइट्राइट की संरचना

KNO2 को बनाने वाले आयनों को गोले और बार के मॉडल के साथ दर्शाया गया है। स्रोत: MarinaVladivostok

पोटेशियम नाइट्राइट में मौजूद आयनों को ऊपर दिखाया गया है। K ⁺ कटियन बैंगनी क्षेत्र से मेल खाता है, जबकि NO ₂ ^- आयन नीले और लाल क्षेत्रों द्वारा दर्शाया गया है।

आयनों NO ₂ ^- एक डबल और एक सिंगल बॉन्ड के साथ दिखाया गया है ^-; लेकिन वास्तव में, दोनों बांड उनके बीच नकारात्मक चार्ज की प्रतिध्वनि के बराबर उत्पाद हैं।

K ⁺ और NO ₂ ^- आयन अंतरिक्ष में एक दूसरे को आकर्षित करते हैं जब तक कि वे कम से कम ऊर्जा के साथ एक संरचनात्मक पैटर्न को व्यवस्थित नहीं करते हैं; यह वह जगह है जहाँ समान शुल्क के बीच प्रतिकर्षण न्यूनतम हैं। और इसलिए वे KNO ₂ क्रिस्टल बनाते हैं, जिनकी इकाई कोशिका तापमान परिवर्तन के लिए अतिसंवेदनशील होती है, जो चरण संक्रमण हैं।

उदाहरण के लिए, कम तापमान (25 डिग्री सेल्सियस से कम) पर, केएनओ ₂ क्रिस्टल एक मोनोक्लिनिक सिस्टम (चरण I) को अपनाते हैं। जब तापमान 25 ° C से अधिक हो जाता है, तो मोनोक्लिनिक से rhombohedral (चरण II) में एक चरण संक्रमण होता है। अंत में, 40 ° C से ऊपर, KNO ₂ क्रिस्टल घन (चरण III) में बदल जाते हैं।

इसके अलावा, KNO ₂ उच्च दबाव में अन्य क्रिस्टलीय चरणों (चरण IV, V और VI) का प्रदर्शन कर सकता है। इसके साथ, K ⁺ और NO ₂ ^- आयन अपने शुद्ध क्रिस्टल में अलग-अलग तरीकों से चलते और ऑर्डर करते हैं।

गुण

मॉलिक्यूलर मास्स

85.1038 जी / मोल।

घनत्व

1.9150 ग्राम / एमएल।

गलनांक

440.02 ° C (लेकिन विषैले धुएं का उत्सर्जन करते हुए 350 ° C से विघटित होना शुरू होता है)।

क्वथनांक

537 ° C (विस्फोट)।

जल में घुलनशीलता

25 डिग्री सेल्सियस पर 312 ग्राम / 100 ग्राम पानी।

deliquescence

पानी में इसकी घुलनशीलता ऐसी है कि यह हीड्रोस्कोपिक है; इतना अधिक कि यह विलुप्त होने को प्रदर्शित करता है, घुलने के लिए पर्याप्त नमी को अवशोषित करता है। पानी के लिए यह आत्मीयता ऊर्जावान स्थिरता के कारण हो सकती है जो कि हाइड्रेटेड होने पर के ⁺ आयन प्राप्त करती है, साथ ही केएनओ ₂ क्रिस्टल के लिए क्रिस्टल जाली का एक कम थैलेपी ।

क्रिस्टल हाइड्रेट बनने के लिए घुलने के बिना पानी को अवशोषित कर सकते हैं, KNO ₂ · H ₂ O. हाइड्रेट में पानी के अणु में आयनों के साथ पाया जाता है, जो क्रिस्टलीय संरचना को संशोधित करता है।

यह हाइड्रेट (या उनमें से कई), नीचे -9 डिग्री सेल्सियस का गठन किया जा सकता है; उच्च तापमान पर, पानी विघटित करता है और आयनों को हाइड्रेट करता है, क्रिस्टल को विकृत करता है।

अन्य सॉल्वैंट्स में घुलनशीलता

गर्म शराब में थोड़ा घुलनशील, और अमोनिया में बहुत घुलनशील।

पीएच

6-9। इसका जलीय घोल क्षारीय होता है, क्योंकि NO ₂ ^- एनियन को हाइड्रोलाइज किया जा सकता है।

शब्दावली

KNO ₂ को अन्य तरीकों से भी नाम दिया जा सकता है। 'पोटेशियम नाइट्राइट' स्टॉक नामकरण के अनुसार इस नमक के नाम से मेल खाता है; 'पोटेशियम नाइट्राइट', व्यवस्थित नामकरण के अनुसार, जिसमें पोटेशियम की एकमात्र वैधता पर प्रकाश डाला गया है, +1; और पोटेशियम डाइऑक्सोनिट्रेट (III), व्यवस्थित नामकरण के अनुसार।

'पोटेशियम डाइऑक्सोनिट्रेट (III)' नाम नाइट्रोजन परमाणु की +3 वैलेंस को उजागर करता है। हालांकि यह KNO _{2 के} लिए IUPAC द्वारा सबसे अनुशंसित नाम है, लेकिन 'पोटेशियम नाइट्राइट' सबसे सुविधाजनक और याद रखने में आसान है।

प्राप्त

इसे संश्लेषित करने का सबसे सीधा तरीका है, लेकिन कम उपज के साथ, 400 डिग्री सेल्सियस या उससे अधिक पर पोटेशियम नाइट्रेट या साल्टपीटर के थर्मल अपघटन के माध्यम से है:

2KNO ₃ => KNO ₂ + O ₂

हालांकि, KNO ₂ का एक हिस्सा गर्मी से विघटित हो रहा है, इसके अलावा अन्य उत्पादों का निर्माण किया जा रहा है।

उच्च उपज के साथ इसे तैयार या संश्लेषित करने का एक और तरीका है लीड, कॉपर या जस्ता की उपस्थिति में KNO ₃ को कम करके । इस प्रतिक्रिया के लिए समीकरण इस प्रकार है:

KNO ₃ + Pb => KNO ₂ + PbO

पोटेशियम नाइट्रेट और लेड को स्टील के कंकाल में मिलाया जाता है, जहां वे लगातार सरगर्मी और आधे घंटे तक गर्म करते हैं। लेड (II) ऑक्साइड का रंग पीला होता है, और परिणामस्वरूप द्रव्यमान को गर्म किया जाता है और उबलते पानी के साथ इलाज किया जाता है। फिर गर्म मिश्रण को छान लिया जाता है।

गर्म तंतु को कार्बन डाइऑक्साइड से पांच मिनट के लिए बुदबुदाया जाता है, जिसमें अघुलनशील सीसा कार्बोनेट, PbCO ₃, अवक्षेपित होगा । इस तरह, सीसा छानना से अलग हो जाता है। पतला नाइट्रिक एसिड को छानना में जोड़ा जाता है जब तक कि पीएच तटस्थ न हो, इसे ठंडा करने की अनुमति दी जाती है, और अंत में पानी को वाष्पित किया जाता है ताकि केएनओ ₂ क्रिस्टल बन जाएं ।

अनुप्रयोग

योजक और अभिकर्मक

पोटेशियम नाइट्राइट का उपयोग लाल मांस को ठीक करने के लिए किया जाता है, जबकि भंडारण के दौरान बैक्टीरिया और कुछ विषाक्त पदार्थों, जैसे कि बोटुलिनम की कार्रवाई में देरी के दौरान, इसका स्वाद और रंग बनाए रखा जाता है। इसलिए, यह जीवाणुरोधी कार्रवाई प्रदर्शित करता है।

KNO ₂ NO से ऑक्सीकृत होता है, जो मांस में मायोग्लोबिन के साथ प्रतिक्रिया करता है और, परिणामस्वरूप, अपने प्राकृतिक लाल रंग को बदल देता है। बाद में, जब मांस पकाया जाता है, तो यह अपनी विशेषता मजबूत गुलाबी रंग का अधिग्रहण करता है।

हालांकि, गैर-विशिष्ट परिस्थितियों में, KNO ₂ नाइट्रोसामाइन को जन्म देने के लिए मांस प्रोटीन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो कि कार्सिनोजेनिक बन सकता है।

दूसरी ओर, KNO ₂ (हालांकि अधिमानतः NaNO ₂) एक विश्लेषणात्मक अभिकर्मक है जिसका उपयोग azo रंजक (सुगंधित एमाइन के साथ नाइट्रस एसिड की प्रतिक्रिया), और अमीनो एसिड के विश्लेषण में किया जा सकता है।

विषहर औषध

हालांकि इसके नकारात्मक प्रभाव हैं, केएनओ ₂ साइनाइड और हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ जहर वाले रोगियों में एक एंटीडोट के रूप में कार्य करता है। इसके तंत्र में हीमोग्लोबिन समूहों के Fe ²⁺ से Fe ³⁺ केंद्रों का ऑक्सीकरण होता है, जो कि किमोग्लोबिन का उत्पादन करता है, जो तब CN ^- और HS ^- आयनों के साथ प्रतिक्रिया करता है ।

डॉक्टरों

पेट के गैस्ट्रिक रस में एनियन नं ₂ ^- को कम किया जाता है, जिसे वासोडिलेटर क्रिया के लिए जाना जाता है, जिससे रक्त का प्रवाह बढ़ जाता है। शरीर के अन्य क्षेत्रों में जहां पीएच पर्याप्त अम्लीय नहीं है, कुछ एंजाइम, जैसे कि एक्सथाइन ऑक्सीडोरक्टेस, NO ₂ को कम करने के लिए जिम्मेदार हैं ^- ।

KNO ₂ का उपयोग एनजाइना पेक्टोरिस और मिर्गी जैसी बीमारियों (बहुत नकारात्मक दुष्प्रभावों के साथ) के इलाज के लिए किया गया है ।

संदर्भ

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